英特爾研發出低價雷射矽晶片

全球晶片龍頭英特爾（Intel）在周一（9/18）宣布與加州大學聖芭芭拉分校的研究人員已找到可製造低價雷射矽晶片的方法，這讓晶片在電腦中可透過雷射光來傳導資料，比傳統的銅線傳輸速度快上許多。

這些研究人員化合了稱作磷化銦（Indium Phosphide）的混合性半導體原料，可以持續放射出光線，而晶片當中的矽則是用來擴大及指引這些光線，整合這些原料所製造的裝置可透過標準的晶片製造技術生產。

英特爾持續透過各種方式研發利用矽光子（silicon photonics）以取代電氣訊號線（electrical interconnects）。電氣訊號線是透過銅線來傳導處理器中的資料進出，英特爾表示，從電氣訊號線移轉到矽光子是困難的，因為光子裝置不但比較貴，更為複雜，而且所需的原料迄今仍相當稀有。

英特爾指出，此次的發表進一步證實了光子儀器是可以被嵌在矽晶片中。開發這項技術的研究人員認為，這是個重大的突破，因為此一在個人電腦及伺服器中的新一代資料傳導技術將能跟上日新月異的處理器及晶片效能。

英特爾光子技術實驗室總監Mario Paniccia表示，這將讓未來的電腦擁有低價的Tb（terabit）等級的資料傳輸管道，並協助創造新一代的高效能運算應用。

即使找到開發低價雷射矽晶片的方法，英特爾坦承該技術距離商業化還有一段距離，電氣訊號線仍會被持續延用一直到雷射矽晶片成熟化，不過這些研發人員深信光學的傳導最終將會勝出，因為它比銅線傳導的效能好上太多，而且未來單一晶片中可能會含有數十個，甚至數百個雷射。

事實上，磷化銦早就被廣泛運用在製造光纖網路的雷射，不過，要調整及裝配這些雷射的成本過高，以致於無法運用在大量生產的個人電腦中；另一方面，矽則是用來擴大及控制雷射光，相對價格也便宜許多，只是對於雷射光而言，矽並不是一個有效率的媒介。

而此次英特爾與加州大學聖芭芭拉分校的研究人員主要的突破就在於發現可以將上述兩種物質結合，打造一個雷射矽晶片的混合物，而且還可透過英特爾的標準製造技術以較低的成本進行製造。

研究人員分別在矽及磷化銦表面加上一層約僅有25微分子厚的氧化層，再把該氧化層加熱，就好像是使用玻璃黏合劑把不同的材質結合成單一晶片一樣，之後，先利用電壓讓磷化銦產生雷射光，再透過黏合在一起的矽來控制並引導雷射光束。

雷射光束可以用極高的速度在電腦元件中進行傳輸，英特爾就利用矽晶圓調變器展示了最高每秒10Gb的資料傳輸速度。研究人員指出，如何製造此一複合式雷射矽晶片將是該產品商業化的最後一道障礙。（編譯/陳曉莉）