Свет можно заставить поворачивать по команде, как воду в шланге — если знать, где нажать. Именно это делают электрооптические схемы: меняют направление луча внутри чипа электрическим полем. Классический материал для таких фокусов — ниобат лития, кристалл, который откликается на напряжение, как струна на щипок. Но до сих пор его приходилось резать на тончайшие плёнки и приклеивать к другим пластинам — дорого и капризно.
Новая работа обходит эту возню. Исследователи вырастили слой аморфного карбида кремния прямо на толстом куске ниобата лития — без плёнок, склеек и травления самого кристалла. Получилась монолитная платформа: свет бежит по карбиду кремния, а управляет им лежащий под ним ниобат. Такой бутерброд совместим с обычными фабриками микроэлектроники, где делают процессоры — значит, его можно штамповать миллионами и дёшево.
Рекордная эффективность — 2,87 вольт-сантиметра — означает, что для переключения луча хватит батарейки, а не громоздкого источника. Сама схема при этом занимает меньше квадратного миллиметра. Такие чипы могли бы соединять серверы в дата-центрах, передавая данные светом вместо электричества — быстрее и без перегрева.
Когда-то оптические чипы казались дорогой игрушкой для лабораторий. Теперь свет учится бегать по дешёвым кристаллическим дорожкам, как электричество по медным проводам — но только быстрее.
Ниобат лития используют в лазерных указках и модуляторах телеком-сетей: он меняет свои оптические свойства под напряжением за пикосекунды — быстрее, чем моргает глаз.