Поделиться
Нанолазеры становятся компактными
Американские ученые разработали миниатюрные лазеры, которые можно встроить в полупроводниковый чип. Подобные "нанотрубки", диаметр которых составляет всего одну стомиллионную долю миллиметра, могут сделать в скором будущем информационные технологии более компактными и одновременно - более быстрыми. Ученые из Гарвардского университета под руководством Чарльза Либера (Charles Lieber) смогли получить однотрубочные лазеры из полупроводникового материала сульфид кадмия.Лазеры в настоящее время широко используются в телекоммуникационной сфере и, к примеру, в медицине, однако уменьшение их размеров в тысячи раз способно невероятно расширить сферу их применения. Современные лазеры слишком велики, чтобы можно было непосредственно встроить их в полупроводниковый чип, однако переход к наномасштабам позволит решить проблему. Несколько исследовательских коллективов уже смогли получить нанолазеры (в частности, первый ультрафиолетовый лазер из оксида цинка был создан еще в 2001 году). Однако для их включения и выключения требовалась оптическая накачка, в которой использовалось излучение другого лазера; в то же время, в большинстве приложений необходимы лазеры, управление которыми осуществлялось бы электрически.
Этого впервые удалось добиться группе Либера, разработавшей лазер на основе нановолокна из сульфида кадмия, расположенного на кремниевой подложке. Электрический контакт осуществляется с помощью слоя металлического проводника, нанесенного поверх нановолокна. При подаче на него определенного напряжения сквозь структуру начинает течь ток, а концы нановолокон начинают испускать голубовато-зеленый свет с длиной волны около 490 нанометров.
Как только ток достигает определенного предела, излучение становится практически монохромным, что является верным признаком индуцированного лазерного излучения. Другие полупроводниковые материалы, например нитрид галлия и фосфид индия, позволяют продуцировать лазерное излучение в широком диапазоне длин волн - фактически, перекрывая всю спектральную область от ультрафиолета до инфракрасного излучения. Несмотря на то, что ряд технических проблем еще предстоит решить, ученые из Гарварда полагают, что перспективы использования новых лазеров в ряде областей - например, в химических и биологических сенсорах, в микроскопиии лазерной хирургии, уже забрезжили на горизонте.
Источник: по материалам CERN Courier
Короткая ссылка
