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当代电脑在许多方面受到其能源花费和制冷哀求的限定。个中一些来自实行打算的过程。但是，常日来说大多数能源利用来自于将数据大略地转移到准备实行打算的程度。存储器，数据传输系统以及更多的功能都可以产生功率花费，常日终极花费比处理器本身更多的功率。
基于光的通信供应降落功耗同时提高连接速率的可能性。在大多数情形下，设计侧重于单个外部激光器供应光的情形，光被分割并发送到须要它的系统的部分。但是自然纳米技能中的一篇新文章提出了一种替代可能性：芯片本身的单个光源。为了证明这种可能性，该团队将两个原子厚的LED放在一起 ，并将其与硅芯片集成。更好的是，相同的材料可以充当光电检测器，供应利用单个过程构建所有所需硬件的方法。
事情依赖于两种不同的原子薄材料。这些材料由彼此化学连接的平坦原子片组成。虽然他们的研究首创了利用石墨烯，一片碳原子，他们开拓了各种其他具有相似构造的材料。这里利用的材料是二碲化钼（MoTe 2），半导体和六方氮化硼。
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常日LED须要p型和n型半导体之间的结点，当电子从一个移动到另一个时会产生发射光。对付许多材料，可以通过在半导体中掺杂少量特定原子来掌握它们是p还是n。但是当半导体只有一个原子厚度，如MoTe 2，这不会见效。纵然具有两层MoTe 2（这里指的是第二层改进了性能），掺杂也不会在这个特定的器件中事情。
相反，研究职员在MoTe 2的顶部放置了一层氮化硼绝缘体（这也保护了MoTe 2不被氧化）。最主要的是，它们放置一层载流电石墨，分成两个电极。这些电极中的电荷的存在将在半导体中静电勾引p型或n型掺杂的等价物。
这将LED的所有部分放在适当位置。为了把它变成一个有用的装置，研究职员将这统统放在了通过在个中钻一个仔细间隔的一系列孔所准备的硅上。这些孔的间距将硅转化成用于红外波长的光子晶体，能够将光勾引到或离开MoTe 2。光子晶体也波折光芒，使得当LED位于其顶部时，光沿着装置的平面行进。以2.3微安的电流，LED按预期运行，产生大约1,175纳米的光，将其置于近红外（利用显微镜检测光）。
开拓职员还将设备反转成光电探测器。如果他们将精确波长的激光导向器件，则它们能够引起电流在器件顶部的两个电极之间流动。弱激光（20微瓦，少于大多数激光指针）能够勾引2.5纳秒的电流流过器件。
虽然这统统都是令人印象深刻的，但是它不是办理研究职员要办理的问题，他们如何使光通信事情在芯片上。作为光电检测器，外部量子效率估计仅为0.5％，这意味着必须发送大量的光以使其而作为LED，这不会产生大量的光。
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谈到如何将这些LED串联起来可以让他们创造一个光泵浦激光器。但是在这一点上，研究职员正在评论辩论的繁芜性和功耗的显著增加。以是把这一点作为一个令人印象深刻的演示，解释如何将原子薄的材料与标准的硅工艺相结合。但它将须要一些额外的事情，才能成为打算的一个选择条件。
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