Voor het exponentieel groeiende dataverkeer wereldwijd vormen de dataverbindingen binnen en tussen microchips steeds meer een bottleneck. Optische verbindingen liggen als opvolger voor de hand, maar daarvoor is een adequate nano-lichtbron een vereiste – en die is nu gevonden. Wetenschappers van de TU Eindhoven zijn erin geslaagd een nano-LED te maken met een rendement dat 1000 maal hoger is dan van zijn voorgangers, en die een datavolume van gigabits per seconde kan verwerken.

De dataverbindingen binnen microchips (de zogenaamde interconnects) zijn verantwoordelijk voor het grootste deel van het energieverbruik van die chips – een van de redenen waarom wereldwijd wordt gezocht naar optische (fotonische) interconnects. Het probleem daarbij is de lichtbron: deze moet klein genoeg zijn om in de microscopische structuur van de microchips te passen. Ook moeten het uitgangsvermogen en het rendement hoog genoeg zijn – en vooral dat laatste vormde een uitdaging.

De LED die aan de TU Eindhoven is ontwikkeld, is slchts een paar honderd nanometer groot en heeft een geïntegreerd lichtkanaal (waveguide) voor het transport van het lichtsignaal. De rendementswinst van de nieuwe LED is vooral te danken aan de kwaliteit van de koppeling van de LED met dat lichtkanaal.

Het onderzoek is beschreven in het paper 'Waveguide-coupled nanopillar metal-cavity light-emitting diodes on silicon' dat is verschenen in Nature Communications; het kan hier worden ingezien.