Фізики створили рекордно маленький напівпровідниковий лазер

Учение з Техаського університету в Остіні, спільно з колегами з Тайваню та Китаю, розробили найменший лазерний діод в світі. Це відкриття може отримати застосування в тільки зароджується фотоніці, область застосування якої простягається від комп'ютерів і до медицини.

Мініатюрізація напівпровідникових лазерів є ключовою умовою розробки більш швидких, маленьких і енергоекономічних фотонних технологій, таких як ультрашвидкі комп'ютерні чіпи, високочутливі біодатчики для виявлення, лікування та вивчення захворювань, а також комунікаційні технології наступного покоління.

Подобние фотонні пристрої можуть використовувати нанолазер для генерації оптіческіх сігналов і передачі інформації, і в перспективі можуть замінити електронні схеми. Проблема полягала в тому, що розміри і швидкість роботи фотонних пристроїв була обмежена тим, що відомо під назвою "тривимірне оптичне дифракційне обмеження".

Чіх-Канг Кен Ших, професор фізики з Техаського університету в Остіні, сказав: "Ми розробили нанолазер, що далеко виходить за обмеження, накладаються 3Д дифракційною межею. Ми вважаємо, що наше дослідження може надати великий вплив на нанотехнології ".

Етот нанолазер випускає зелене світло, а размери лазера не дозволяють побачити його неозброєним поглядом.

Устройство було сконструйовано з наностержней нітриду галію, які частково заповнені нітридом галій-Індра. Обидва цих сплаву є напівпровідниками, широко вживаними у виробництві світлодіодів. Наностержні розташовуються поверх тонкого ізолюючого шару кремнію, який лежить поверх шару плівки з срібла, яка явяется гладкою на атомному рівні.

Лабораторія Шихан працює над поліпшенням цього матеріалу ось вже протягом більше 15 років. Так звана "атомна гладкість" - це ключовий момент у створенні фотонних пристроїв, що не розкидають і не втрачають плазмону, представляють собою хвилі електронів, які можна використовувати для переміщення великих обсягів інформації.

Подобние нанолазер дозволять розробити так звані "однокристальних чіпи", які виконують функції всього комп'ютера або іншого пристрою на одній-єдиній інтегральній схемі. Це дозволить знизити утворення надлишкового тепла і втрату інформації, неминучі при використанні електронних пристроїв, передають інформацію між декількома чіпами.

Шангджр Гуо, професор цинги-Хуанского національного університету в Тайвані, сказав: "Невідповідність розмірів електроніки та фотоніки, було величезною перешкодою на шляху реалізації однокристальних оптичних комунікаційних і обчислювальних систем ".

Орігінал (на англ. Мовою): Electroiq.com

• 3D-печатная грибная топливная ячейка предлагает биоразлагаемое решение для получения энергии
• Колебания доменных стенок в 2D материалах раскрывают новый механизм сверхпроводимости
• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов