电子和光子互相转换？在这个晶体管中就能做到

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研究人员发明了一种新型晶体管激光器，它可以转换电子和光子两种稳定的能量状态。将来，这种晶体管的数据传输速度可以比传统数字设备快100倍。

晶体管原型具有双稳态特性，即在光和电信号输出之间交替变化的能力，并且有助于基于光的计算机系统的发展。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的微电子工程师米尔顿·冯说:“将双稳态晶体管植入计算机芯片将显著提高处理速度，因为这些器件可以不受电子晶体管的限制进行通信。”

在传统的电子设备中，微芯片由数十亿个被称为晶体管的微小开关组成，这些开关充当着引导电子通过集成电路的通道。

但问题是，随着计算机处理器变得更快、更强大，晶体管的数量继续增加。

这种趋势被称为摩尔定律，是英特尔联合创始人戈登·摩尔的一个众所周知的预测，即集成电路中的晶体管数量将每两年翻一番。

但是晶体管已经很小了，很难用传统的方法缩小它。

因此，在2004年，冯和他的研究人员小尼克·何伦亚克首次提出了晶体管激光器的概念，它被定义为一种结合了电和光输出的半导体器件。

“在半导体材料中转换电流的最快方法是在隧道效应过程中让电子在材料层之间跳跃，”冯解释说。"光子帮助电子来回穿梭，因此光子隧道效应将使电子设备运行得更快."

“因为我们需要接通电流并把它转换成光，我们不能离开电子产品，”冯说。“这是一个全光学计算机的问题。但这是不可能的，因为没有全光学系统。”

研究人员详细描述了双稳态开关在零下50摄氏度时是如何工作的。

这项研究作为一个单一的设备发表，它为电子和光学功能提供开关。

这项研究发表在《应用物理学》杂志上。

蝌蚪工作人员从sciencealert编译，翻译狗Gege，转载必须授权。