薄的碲化钼薄膜可以直接“附着”到标准硅片上，该硅片用于产生和检测与衬底相容的波长的红外光。
我们无处不在的电光转换（及其补充）嵌入我们无处不在的硅基集成电路与高速光学互连的目标可能更接近现实。有人研究出过一种方法，使用复杂的材料弥补差距，克服硅中自然存在的障碍，光发射/俘获和光波长。
研究人员在他们发表的文章“用于硅光子集成电路的基于MoTe2的发光二极管和光检测器”中提供了大量的补充信息。潜在的材料问题是，尽管硅具有许多奇妙的电气和机械特性，但与光学要求不兼容。大多数半导体材料在可见光范围内发光，硅吸收这些波长的光。
他们开发了一种基于双层二硫化钼（MoTe2）的P-N结的硅波导集成光源和光电探测器，这是一组称为二维过渡金属二硫族化合物（TMD）的超薄半导体。 MoTe2在红外范围内发射光，因此不被硅吸收。因此，它可以用于片上通信。
1.基于封装的单层MoTe2的器件的草图，其中分离的金属栅极是200nm;薄片宽度约为5μm（a）。在源漏金属电极蒸发前单层器件的光学图像（b）。
为了将该材料用作发光体，研究人员首先必须将其转化为P-N结二极管，这是通过将化学杂质引入基底材料来完成的。相反，2D二硫化钼可机械附着到任何材料上;然后将电压施加在并排放置在材料顶部的金属栅电极上（图1）。 Jarillo-Herrero教授指出：“所以通过使用由二硫化钼制成的二极管，我们能够制造与硅芯片兼容的发光二极管（LED）。”
该器件还可以配置为通过反转施加到器件的电压的极性而用作光电探测器。这导致它停止导电直到光线照在它上面，此时电流恢复。这样，这些设备就能够发送和接收光信号。
研究小组认为，这些新兴的二维TMD可以提供一种开发可与硅光子学和CMOS处理集成的光学互连组件的方法（图2）。大多数电信系统在1.3或1.5μm的光学波长下工作，而二硫化钼发射1.1μm的光。这使它与硅芯片兼容，但不适合电信系统。出于这个原因，1.3- / 1.5-μm的发射和检测波长将简化光纤链路的制造。
2.用于测量p-n结（a）的时间响应的实验装置;双层MoTe2 p-n结光响应，用于调制1 MHz的激光（b）; （c）和下降沿（d）的细节;测试装置跨导放大器的频率响应，在150 MHz（e）附近3 dB滚降。
为了实现这一目标，研究人员正在研究黑磷，这种超薄材料可以通过改变材料层数来“调整”以发射不同波长的光。通过这样做，他们希望开发具有在这两个波长发光的所需层数的器件，同时保持与硅的兼容性。
他们承认，该研究的结果得到了由国家能源部资助的能源前沿研究中心的支持，这是一个概念证明，远不是商业化。尽管如此，“我们希望如果我们能够通过光信号而不是电子信号进行片上通信，我们将能够更快速地完成，而且功耗更低，”他补充道。
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