可用于光子芯片的激光打印機(jī)
光子集成電路是下一個(gè)重要的技術(shù)浪潮。這些精密的微芯片有可能大幅降低成本，提高電子設(shè)備在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域（包括汽車技術(shù)、通信、醫(yī)療保健、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和人工智能計(jì)算）中的速度和效率。 M@Q= !!tQ(
光子電路使用光子（光的基本粒子）來移動(dòng)、存儲(chǔ)和訪問信息，這與傳統(tǒng)電子電路使用電子來達(dá)到這一目的的方式基本相同。光子芯片目前已經(jīng)在先進(jìn)的光纖通信系統(tǒng)中使用，并且正在開發(fā)用于在廣泛的近期技術(shù)中實(shí)施，包括用于自動(dòng)駕駛汽車的光探測和測距或激光雷達(dá)、用于醫(yī)療設(shè)備的基于光的傳感器、5G和6G通信網(wǎng)絡(luò)、以及光學(xué)和量子計(jì)算。 )T#;1qNB
鑒于光子集成電路的現(xiàn)有和未來用途廣泛，獲得可以制造芯片設(shè)計(jì)的設(shè)備以用于學(xué)習(xí)、研究和工業(yè)應(yīng)用也很重要。然而，今天的納米制造設(shè)施耗資數(shù)百萬美元建造，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了許多學(xué)院、大學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)室的能力范圍。 FStE/ 2?
對(duì)于那些能夠使用納米制造設(shè)施的人來說，至少必須預(yù)留一天的時(shí)間用于制造這些微芯片的嚴(yán)格而耗時(shí)的光刻工藝。此外，如果設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，或者芯片因其他原因無法正常工作，則必須丟棄有故障的電路，調(diào)整設(shè)計(jì)并制造新的芯片。這通常會(huì)導(dǎo)致在潔凈室中花費(fèi)數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間。 lGPC)Hu{`
但正如《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）的一篇新論文所述，華盛頓大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法，可以繞過昂貴的納米制造設(shè)施，在幾乎任何地方生產(chǎn)光子集成電路。 uYL6g:]+ZC
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使用一種快速，低成本的設(shè)備來打印和重新配置光子集成電路（微芯片），其大小與傳統(tǒng)桌面激光打印機(jī)差不多。 *cp|lW !ag
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新方法，通過激光寫入器將這些電路寫入、擦除和修改成相變材料薄膜，類似于用于可記錄CD和DVD的材料。這種新工藝允許在納米制造實(shí)驗(yàn)室花費(fèi)的時(shí)間的一小部分內(nèi)構(gòu)建和重新配置光子集成電路。 `ea$` 2
這支多所大學(xué)組成的團(tuán)隊(duì)由華盛頓大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程和物理學(xué)教授Mo Li領(lǐng)導(dǎo)，他是該系的研究副主席，納米工程系統(tǒng)研究所的成員，也是這篇論文的資深作者。 0s0[U
Li表示：“光子技術(shù)即將到來，因此，我們需要在這個(gè)領(lǐng)域培訓(xùn)或教育我們的學(xué)生。但是，對(duì)于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)和實(shí)踐光子電路，目前，他們需要使用價(jià)值數(shù)百萬美元的設(shè)備。這項(xiàng)新技術(shù)解決了這個(gè)問題。使用我們的方法，以前必須在昂貴且難以進(jìn)入的設(shè)施中制造的光子電路現(xiàn)在可以在實(shí)驗(yàn)室、教室甚至車庫車間通過快速、低成本的設(shè)備進(jìn)行打印和重新配置，該設(shè)備的大小與傳統(tǒng)的臺(tái)式激光打印機(jī)相似。” ~<
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