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Integración fácil de componentes fotónicos en chips convencionales sin apenas modificar su diseño

25 de abril de 2018

Hace dos años y medio, unos investigadores anunciaron un hito: la fabricación de un microprocesador funcional, construido usando solo procesos de fabricación existentes, que integraba componentes electrónicos y fotónicos (ópticos) en el mismo chip.

Sin embargo, el método usado en aquel entonces por los investigadores requería que los componentes electrónicos del chip fueran construidos a partir de la misma capa de silicio que sus componentes ópticos. Ello significaba utilizar una tecnología antigua de chips, en los cuales las capas de silicio para la electrónica fueran lo bastante gruesas para los componentes ópticos.

Ahora, este mismo equipo de científicos, dirigidos desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de California en Berkeley y la Universidad de Boston, todas estas entidades en Estados Unidos, ha hecho público un nuevo logro en la adaptación de su tecnología: una técnica para ensamblar componentes ópticos y electrónicos en un chip de forma separada, lo que permite el uso de tecnologías de transistores más modernas. De nuevo, la técnica requiere solo procesos de fabricación existentes.

En otras palabras, este avance brinda la capacidad de optimizar los componentes fotónicos independientemente de la electrónica, tal como enfatiza Amir Atabaki (MIT), del equipo de investigación.

Disponer no solo de conexiones eléctricas sino también de conexiones ópticas es algo atractivo para los fabricantes de chips porque de este modo se podría aumentar notablemente la velocidad de estos y reducir el consumo de energía.

La integración de componentes electrónicos y ópticos (o "fotónicos") en el mismo chip es vital para lograr esa reducción de consumo energético.

Sin embargo, los dispositivos de comunicaciones ópticas que ya están hoy en día en el mercado consumen demasiada energía y generan demasiado calor para ser integrados en un chip electrónico, como un microprocesador.

Un modulador comercial, el dispositivo que codifica información digital en forma de señal luminosa, consume entre 10 y 100 veces más energía que los moduladores integrados en el nuevo chip de los investigadores. Dicho modulador comercial típico también precisa de 10 a 20 veces más espacio en el chip. La disminución lograda por Atabaki y sus colegas en el espacio ocupado en el chip se deba a que la integración de la electrónica y la fotónica en el mismo chip permite usar un diseño de modulador más eficiente respecto al espacio. Este modulador avanzado se basa en un dispositivo fotónico llamado resonador de anillo.

+ Información: noticiasdelaciencia.com