Интегрировав углеродные нанотрубки в миниатюрный волновод, исследователи из Технологического института в Карлсруэ (KIT) создали коммутирующий элемент, способный преобразовывать электрические сигналы в оптические в масштабах компьютерного чипа. Ученые представили результаты своей работы в журнале Nature Photonics.

Для осаждения нанотрубок из раствора и их вертикальной установки на волновод авторы применили метод диэлектрофореза. Эта технология разделения частиц в неоднородных электрических полях изначально использовалась в биологии и, как оказалось, оптимально подходит для осаждения нанообъектов на материал-носитель.

Интегрированные в волновод CNT работают как миниатюрный источник света — под действием электрического тока испускают фотоны. Свойства света, излучаемого нанотрубками можно настраивать, создавая в волноводах методом электроннолучевой литографии полости размерами в несколько нанометров. Они действуют как фотонные кристаллы, отражая свет с определённой длиной волны — явление, наблюдаемое в природе в крыльях бабочек.

Компактные преобразователи, изготовленные в Институте нанотехнологий KIT, могут переводить в оптический вид электрические импульсы с гигагерцевой частотой, удовлетворяя требованиям следующего поколения компьютеров, которые будут сочетать электронные компоненты с нанофотонными волноводами.