科技日報北京3月25日電 （記者劉霞）美國科學家們利用迄今最纖薄(僅為三個原子厚)的半導體，製造出一種新型奈米鐳射器，其不僅能效更高，容易製造且可與目前的電子設備相容。研究人員表示，這一研究成果為最終製造出用光而非電子傳輸資訊的下一代計算設備奠定了堅實的基礎。

　　從醫療到金屬切割再到電子産品，鐳射器都在其中扮演重要角色，但為了滿足現代計算、通訊、成像和傳感要求，科學家們一直希望能製造出體型更小且耗能更低的鐳射系統。華盛頓大學和斯坦福大學攜手研製的這款奈米鐳射器，用僅僅三個原子厚的鎢基半導體作為發光“增益材料”，或將滿足上述要求。

　　該研究主要負責人吳三豐（音譯）表示：“奈米鐳射器中使用的鎢基半導體也是最近才問世，單層鎢基分子非常纖薄且能有效地發射光，科學家們已經用它製造出了電晶體、二極體、太陽能電池等，現在，開始用它製造奈米鐳射器。”

　　儘管奈米鐳射器體型嬌小，肉眼無法看到，但其可廣泛應用於多個領域—從下一代計算設備到能監測健康狀況的可植入微型晶片等。不過，以前研製出奈米鐳射器使用的增益材料，要麼更厚，要麼被嵌入捕獲光的空腔結構內，這就使它們很難製造且不容易同現在的電路和計算設備完美融合。據物理學家組織網3月25日（北京時間）報道，最新奈米鐳射器中使用的三個原子厚度的半導體能直接放在常用的光學空腔內，因此，能與組成鐳射器的關鍵元素有效地結合在一起。而且，只需27納瓦的電力就能讓其發射光，能效極高。

　　該研究的聯合作者、華盛頓大學電子工程和物理學助理教授阿卡·馬優姆達表示，新型奈米鐳射器的另一個優點是很容易製造，也可與電子設備中常見的硅原件一起工作；另外，使用原子板作為增益材料不僅讓其用途廣泛且能更好地對其屬性進行控制。最新的奈米鐳射技術讓科學家們朝著光子計算和短距離光通訊邁出了重要一步。接下來，他們打算對鐳射發射的光的屬性進行更深入的研究。

　　研究人員希望他們能進一步製造出電驅動的奈米鐳射器，最終實現用光而非電子在電腦晶片和主機板間傳輸資訊。目前的資訊傳輸過程可能導致系統過熱，可能也會浪費大量能源，因此，包括臉譜、惠普和因特爾等擁有大量數據中心的巨頭都對能效更高的解決方案感興趣。使用光子而非電子來傳輸資訊耗能更少，且有望使下一代計算設備突破目前的頻寬和能量限制。

　　總編輯圈點

　　我們都知道使用光纖上網的速度會比普通電線要快得多，實際上利用光電子器件産生光信號來傳遞資訊，已具備替代傳統電子電路的潛力。其中，研製更快、更小、更節能的光子發射器來實現半導體鐳射器的微型化將是關鍵技術之一，本研究在這方面提供了一種技術方案。隨著物聯網時代的來臨，這項技術還將在超級電腦晶片、高敏感度生物感測器以及下一代通信設備等多個領域擁有廣闊的應用空間。