以色列开发新技术或使光子芯片成为现实 运算频率可达太赫兹量级

有“中东硅谷”之称的以色列高科技发达，其芯片产业和半导体技术尤其令人瞩目，每年创造的出口额占以色列总出口额的20%以上。眼下，以色列正在研发体型更小、速度比传统芯片快100倍的超级芯片，前景令人充满期待。

据报道，以色列希伯来大学物理学家乌利埃尔·利维及其研究团队一直致力于研发一种全新的芯片技术，经过3年多的不懈努力，研究工作日前终于有了结果。他们利用“金属—氧化物—氮化物—氧化物—硅”结构(MONOS)，开发了一种新型集成光子回路制备技术，据此可以在微芯片上使用闪存技术，有望使个头儿更小、运行速度更快的光子芯片成为现实，其运算频率甚至可以达到太赫兹量级，从而将使计算机及相关光学通信设备的运行速度提高100倍。

所谓太赫兹(THz)是频率单位之一。太赫兹波包含频率为0.1THz—10THz的电磁波，是位于微波和红外光波段之间的一段电磁频谱。相比于太赫兹波段两侧的红外和微波技术的发展，人们对太赫兹波段的认识较为有限，形成了所谓的太赫兹鸿沟。太赫兹波具有穿透性，能量比X射线少，因此不会对人体组织和DNA造成损坏。近年来，太赫兹技术成为备受关注的科技交叉前沿领域，在微芯片领域也颇有潜力。

一般来说，光通信囊括了所有运用光作为信息载体并通过光缆进行传输的技术。譬如互联网、电子邮件、短信、电话、云和数据中心等，均属光通信的范畴。光通信速度极快，然而在微芯片中，光通信却变得不可靠，而且难以大量重复和扩展。具体来说，有两大技术难题阻碍了太赫兹微芯片的开发和制造，一是芯片本身过热，二是不可扩展性。科学家指出，微型光子器件的超高精度和可重复制备，是成功研制集成光子芯片的重要技术保障。

利维的科研团队，恰恰在这两个难题上取得了突破。他们巧妙地绕开了眼下光子器件微纳加工精度低、重复性和扩展性差的技术难题，把闪存技术引入到硅基光子器件加工中，成功实现了可靠的、能够重复的光子器件的制备。这一举措对未来集成光子芯片的问世具有重要的前瞻性和开拓性，从而有望引发芯片业的一场革命。有分析称，这一发现将有助于填补太赫兹鸿沟，并创造出全新的、更强大的无线设备，能够使芯片以比目前高得多的速度进行数据传输，是一项足以改变芯片高科技领域游戏规则的技术。

事实上，从电子通信向光通信的转变，对芯片制造商颇有吸引力，因为破除技术壁垒后，光通信可以显著提高芯片的运算速度并大大降低功耗。人们期盼着比传统芯片快百倍的太赫兹级微芯片能够早日问世，以更好地造福人类。