Вчені Техаського університету у співробітництві з колегами з Тайваню та Китаю створили найменший у світі напівпровідниковий нанолазер. Даний пристрій може здійснити прорив в області фотоніки з великими перспективами для обчислювальних технологій, медицини, телекому та інших галузей.

Мініатюрні напівпровідникові лазери є ключовим компонентом для створення швидкодіючих енергоефективних комп'ютерів майбутнього, які для передачі сигналів будуть використовувати фотони, а не електрони. Такі комп'ютери за допомогою нанолазерів зможуть генерувати оптичні сигнали та передавати інформацію набагато швидше та з меншим тепловиділенням, ніж електронні пристрої. Однак дотепер розмір і продуктивність фотонних пристроїв були обмежені тривимірною оптичною дифракційною межею.

Вченим вперше вдалося створити лазер, що безперервно випромінює на довжині хвилі нижче дифракційної межі. Зелене світло нанолазера занадто слабке, для того, щоб його можна було побачити неозброєним оком.

Схема напівпровідникового нанолазера (зображення Science)

Нанолазер виготовлений зі стрижнів нітриду галію, які частково заповнені індій-галієвим нітридом (зазвичай дані матеріали застосовуються у світлодіодах). Нанострижні у верхній частині покриті тонким 5-нм ізолюючим шаром кремнію, який у свою чергу, покритий шаром срібної плівки (28 нм), абсолютно гладкої на атомному рівні (див. схему). Гладка поверхня є ключем до створення фотонних пристроїв, які не розсіюють і не втрачають плазмони, що застосовуються для передачі великих обсягів даних.

Таким чином, вчені вперше змогли подолати проблему невідповідності між розмірами електроніки та фотонних пристроїв, що було головним бар'єром на шляху створення компактних оптичних мікросхем і комунікаційних пристроїв.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru