Les puces qui fonctionnent avec des signaux lumineux ont des difficultés avec des processus plus lents. Les ondes sonores offrent une solution.
Les puces permettent aux signaux de traverser leur circuit sous forme d'électrons (électronique) ou de particules lumineuses (photonique). Cela accélère le traitement et la communication des données. Mais rapide n'est pas toujours bon. Les techniques actuelles sont tout simplement trop rapides pour certains procédés. « Dans des tâches importantes, comme la recherche précise d'un canal de fréquence, le signal doit être retardé de quelques dixièmes de nanoseconde. Comme la vitesse de la lumière est extrêmement élevée, ce signal parcourt quelques mètres pendant ce temps. Un pad de cette longueur ne tiendra pas sur une puce", déclare l'ingénieur Avi Zadok de l'université de Bar-Ilan en Israël.
Ce problème existe depuis longtemps. Pour les circuits électroniques analogiques, la solution réside dans les ondes sonores. Un signal électrique est converti en une onde sonore, qui se déplace 100 000 fois plus lentement que la lumière. Pendant le même délai dans lequel un signal lumineux parcourt des mètres, le son ne parcourt que quelques dixièmes de micromètre.
Zadok et ses collègues sont les premiers à utiliser également des ondes sonores sur des puces de silicium avec un circuit photonique. Ce n'était pas évident. La structure qui conduit les particules lumineuses ne peut pas retenir le son. En conséquence, l'équipe de recherche a dû travailler avec de nouveaux matériaux. Zadok :« Le problème peut être résolu en laissant le son traverser la surface de la puce. De plus, il y a un autre défi. Les ondes sonores sont généralement générées par des cristaux piézoélectriques, qui se déforment sous contrainte électrique. Cet effet n'existe cependant pas avec le silicium et nous préférons ne pas ajouter un autre type de matériau.'
Au lieu de cela, l'équipe de recherche utilise du métal qui se déforme sous l'influence de la lumière. Par exemple, un signal lumineux est converti en une distorsion, qui à son tour provoque une tension dans la couche de silicium sous-jacente. Cette tension s'exprime en ondes acoustiques sur la surface. Lorsque les ondes sonores finissent par traverser des conducteurs devant la lumière, le signal leur est renvoyé. Pendant ce temps, l'onde sonore fournit le retard nécessaire.
