Дослідники з Кіотського університету оголосили про прорив і великі перспективи у створенні надшвидкісних транзисторів і високоефективних фотоелементів. Вчені виявили, що терагерцові імпульси збільшують концентрацію електронів у 1000 разів.

Працюючи зі звичайним і широко розповсюдженим напівпровідниковим матеріалом, арсенідом галію (GaAs), вчені помітили, що опромінення зразка GaAs терагерцовими (1000 гігагерц) імпульсами електричного поля викликає лавину пар електронів-дірок (екситонів).

За один цикл із довжиною імпульсу всього лиш близько пікосекунди (10^-12 с), щільність екситонів у порівнянні з вихідним станом зразка збільшується у 1000 разів. Терагерцовий імпульс створюється за допомогою інтенсивного електричного поля (1 МВ/см²), у результаті лавину екситонів можна спостерігати завдяки яскравій люмінесценції у ближньому інфрачервоному спектрі.

Відкриття японських вчених може знайти застосування у найрізноманітніших галузях науки і техніки. Автори відкриття початково працювали над новими технологіями одержання зображень біологічних тканин. Зокрема хвилі терагерцового випромінювання можуть допомогти створити мікроскоп, що дозволяє заглянути всередину живих клітин і спостерігати за процесами всередині них у режимі реального часу.

Пікосекундні терагерцові імпульси викликають лавину з екситонів із аресеніду галія

Дане явище можна застосувати у перспективних надшвидкісних пристроях, наприклад лавинних фотодіодах із фемтосекундою роздільною здатністю і чутливістю до одного фотону, а також ефективних електролюмінесцентних і фотоелектричних пристроях нанометрового масштабу.

Стаття вчених опублікована у журналі Nature Communications.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru