在全球范围内，数据通信量呈指数增长，并且芯片内或芯片之间的电子数据连接已日益成为瓶颈因素。然而，光通信已经成为电子通信的新替代品，但是光数据连接需要良好的纳米光源，这是非常稀缺的。现在，埃因霍温科技大学（TU / e）的科学家发明了一种纳米LED光源，其效率是同类产品的1000倍，并且可以控制每秒千兆字节的数据传输速率。科学家们在《自然通讯》杂志上在线发表了这项研究。挑战：随着电线接近其效率极限，诸如玻璃纤维之类的光学连接正越来越多地取代电线，成为一种新的数据通信标准。在长距离通信中，几乎所有数据通信都是光学的。计算机系统和芯片也是如此。数据通信量的增长是指数级的，但是通信仍然是电子的，因此这已越来越成为限制数据通信的瓶颈因素。由于芯片消耗的大部分能量都来自这些连接（“信号连接”），因此世界各地的许多科学家都在致力于光学（光子）内部连接的开发。光学解决方案中最重要的部分是将数据转换为光信号的光源。它的大小必须足够小，以满足芯片微结构的需求。同时，输出容量和效率也必须良好。尤其是效率，这一点非常具有挑战性。迄今为止，由于功率高达纳瓦或微瓦的小型光源，效率一直非常不足。降低光损耗：埃因霍温科技大学的研究人员开发了一种大小为数百纳米的发光二极管（LED），该二极管集成了可以传输光信号的光路（波导）。这种纳米级LED的效率是现有同类产品的1000倍。同时，研究人员在光源和波导之间的耦合质量方面取得了特殊的进展，因此损失的光更少，更多的光可以进入波导。目前，这种新型纳米LED的效率在0.01％至1％之间，但研究人员希望使用新的生产方法来快速改善这一数据。 “磷化铟膜”指的是磷化氢膜。这种新型纳米LED的另一个关键特征是，它可以集成到磷化铟膜层上的硅基板中。硅是芯片制造的基本材料，但它不适合用于光源，但是磷化铟更适合。此外，测试表明，这种新材料可以快速将电信号转换为光信号，并可以控制每秒几吉比特的数据速度。可行性：埃因霍温科技大学的研究人员认为，他们的纳米LED是一种实用的解决方案，将能够应对芯片上数据通信的不断增长的需求。但是，他们也对前景保持谨慎。开发尚未达到工业级生产的标准，并且大规模生产技术仍需要进一步开发。