名詞解釋
phototransistor
由雙極型電晶體或場效應電晶體等三端器件構成的光電器件。光在這類器件的有源區內被吸收，產生光生載流子，通過內部電放大機構，產生光電流增益。光電晶體三端工作，故容易實現電控或電同步。光電晶體所用材料通常是砷化鎵（CaAs），主要分為雙極型光電晶體、場效應光電晶體及其相關器件。
主要作用
雙極型光電晶體通常增益很高，但速度不太快，對於GaAs-GaAlAs，放大係數可大於1000，回響時間大於納秒，常用於光探測器，也可用於光放大。場效應光電晶體回響速度快(約為50皮秒)，但缺點是光敏面積小，增益小（放大係數可大於10），常用作極高速光探測器。與此相關還有許多其他平面型光電器件，其特點均是速度快（回響時間幾十皮秒）、適於集成。這類器件可望在光電集成中得到套用。
來自瑞士的研究人員日前製作出號稱是“世界上最小的光電晶體”——僅由一個單一染料分子組成。該器件的問世意味著又朝全光電路和光子計算套用邁出重大一步。
最小的光電晶體
自從1960年第一個雷射器問世以來，科學家和工程師一直夢想著用光子取代電子來製作“電路”，在這裡，玻璃纖維或波導將扮演電纜或線路的角色，用來傳導光，而光開關、電晶體和二極體也將被用到，光子積體電路相比傳統的電子積體電路具有很多明顯優勢，包括信號禁止性，速度更快，散熱更是少，頻寬更大，更低串擾等。
遺憾的是，到目前為止，光子積體電路依然離桌面計算機和其他日常套用相差甚遠，主要原因是這些電路需要在納米級(Nanoscopic，1~100nm ）的空間內控制光子，要做到這一點非常困難。另外，將光束有效混合（將一個光束能量轉移到其他光束上）也需要macrosized的晶體。
儘管如此，光子積體電路研發的腳步並沒有停止，最近納米光學研究突飛猛進，讓人們看到新的希望。來自瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology，ETH Zurich)的研究人員最近宣布，已利用單分子(molecule)開發出一種光學電晶體。
原理
透過將雷射束集中在單分子上，ETH Zurich的科學家只用單個分子就產生雷射運作的基本條件──受激發射(stimulated emission)。由於在低溫下，分子會增加它們的外表面積(apparent surface area)來跟光線互動，因此研究人員將分子冷卻到攝氏零下272度，也就是只比絕對零度高1度。
兩條光束瞄準單分子在受控制的模式下，利用一道雷射束來讓單個分子進入量子態(controlled fashion)，研究人員如此能明顯的縮減或是放大第二道雷射束。這種運作模式與傳統的電晶體如出一轍；電晶體內的電位(electrical potential)能用來調變第二個信號。不過ETH Zurich並未透露其單分子的化學方程式。
由於其性能與散熱效能的優勢，光子運算技術是科學家們長期追求的目標；光子(photon)不僅發熱比電子少，也能達到高出相當多的數據傳輸速率。不過光通訊技術卻只能逐步地從長距離通訊，進展到短距離通訊，再進入單系統中。
光電晶體示意圖前景
儘管如此，包括電動(electronically-operated)與光動(optically-operated)的光交換機，都已經被開發出來。ETH Zurich的物理化學實驗室教授Vahid Sandoghdar表示，光子技術與目前的電子技術相比，就很像今日的IC之於1950年代的真空管放大器。
ETH Zurich所開發的單分子光學電晶體，也有助於催生量子計算機。Sandoghdar表示，要在電晶體內用光子來替代電子，還需要很多年的時間；在此同時，科學家也在研究如何巧妙運用並控制量子系統，以實現量子計算機的夢想。（
