光子触发纳米线晶体管向光学计算迈进一步

在计算中用光子代替电子的想法已经导致了实现光速计算的各种方法。然而，在这些方案中，并没有多少涉及到仅通过光就能光开关和放大电流而不需要电子门的器件。

现在，韩国高丽大学(Korea University)的一组研究人员用一种基于纳米线的晶体管，用光子控制纳米线逻辑门，进入了这个基本未被触及的领域。研究人员将他们的设备命名为光子触发纳米线晶体管(PTNT)，他们相信他们的结果为在逻辑门中使用光子指明了一条前进的道路，从而实现超小型化毫微秒处理机和纳米光电探测器用于高分辨率成像。

在期刊中描述的工作中自然纳米技术在美国，韩国研究人员用半导体纳米线制造了PTNTs，这些纳米线被合成为长晶体硅段，由短多孔硅段连接。电接触是在纳米线两端的结晶部分。

这些纳米线中间的多孔硅段就像一个储存被困电子的储层，可以有效地抑制穿过电极的电流，从而产生晶体管的“关闭”状态。但是由于多孔硅对光非常敏感，电流可以通过注入光来控制——开启和关闭。

当光照射到多孔硅上时，那些被捕获的电子被激发到一个更高的能量状态，直到它们通过纳米线扩散，从而在电极上形成电流。这就产生了晶体管的“开”状态。这一切都导致多孔硅段作为一个高开/关电流比场效应晶体管。比率达到了10⁶，这与以前的硅纳米线的最佳值相当。

Hong-Gyu该研究的合著者、高丽大学教授朴教授告诉记者亚博真人yabo.at他认为他们研制的pnt器件兼具光子器件和电子器件的优点。在光子触发的晶体管中，它们的大小与其他晶体管相似纳米级电子晶体管电流被开关和放大，就像传统的全电子晶体管一样。

Park和他的同事们还合成了更复杂的结构，其中包含沿着纳米线的两个多孔硅段，可以由两个独立的光输入信号触发。通过使用局部泵浦激光作为输入，电流或电压作为输出，研究人员能够演示光子触发的逻辑门，包括与、或和NAND盖茨，它们是现代计算机处理的基本构件。

虽然最初的结果令人鼓舞，但用于制造多孔硅段的工艺——金属辅助化学蚀刻——需要改进。这一过程导致纳米线具有比典型的自下而上生长的纳米线更粗糙的表面，从而产生更高的器件电阻。Park说，他们需要制造更光滑的纳米线表面来提高设备性能。

尽管如此，Park认为PTNT器件为多功能器件应用提供了一种创新方法，例如可编程逻辑元件和超灵敏探测器。

他说:“我们希望在未来通过大量生产多孔硅段的硅纳米线来扩大光子触发晶体管的生产。”