Протестирован лазер на гетероструктуре германий-олова с электрической накачкой

N+1Наука

Физики разработали лазер на гетероструктуре германий-олова с электрической накачкой

Оксана Борзенкова

Shui-Qing Yu et al./ Optica, 2020

Физики разработали и протестировали лазер на гетероструктуре германий-олова с электрической накачкой. Ширина самого узкого пика генерации составила 0,13 нанометра, а порог генерации — 598 ампер на квадратный сантиметр при температуре 10 кельвин. Сплав германий-олово хорошо совместим с кремниевой технологией и поэтому такой полупроводниковый лазер может стать отличным интегральным источником света. Статья опубликована в журнале Optica.

Любой лазер состоит из трех основных частей: накачки, активной среды и резонатора. Накачка служит источником энергии — она может быть электрической, химической, тепловой или световой. Эта энергия необходима атомам активной среды для того, чтобы перейти в возбужденное состояние и после релаксации испустить фотоны. Резонатор в простейшем случае представляет собой два зеркала и позволяет фотонам много раз пролететь через активную среду и заставить другие атомы тоже испустить фотоны. Одно из зеркал резонатора делается частично прозрачным, чтобы излучение лазера могло покинуть резонатор.

Если активная среда лазера — полупроводник, то такой источник излучения можно накачивать электрическим током. При подаче напряжения электроны и дырки полупроводника приходят в движение. Они встречаются в активной зоне и могут объединиться (рекомбинировать) с испусканием фотона. Чем больше электронов и дырок находится в активной зоне, тем вероятнее они будут рекомбинировать и тем чаще будут излучаться фотоны. Чтобы накапливать электроны и дырки, активная зона должна представлять собой подобие ямы — частицы сваливаются в нее, а выбраться обратно не могут. Создание структуры с такой активной зоной может в разы увеличить эффективность полупроводниковых лазеров.

В 2016 году группа ученых под руководством профессора Шуй-Цин Юй (Shui-Qing Yu) из университета Арканзаса продемонстрировала миниатюрный полупроводниковый лазер с оптической накачкой. В качестве активной зоны физики использовали гетероструктуру из гемания и сплава германия с оловом. В новой работе физики решили упростить схему и увеличить эффективность генерации излучения. Для этого они использовали электрическую накачку и модифицировали активную среду.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией

Врачи сообщили о редком случае инфекции, вызванной бактерией Mycoplasma arginini

N+1
Пункты выдачи по всей стране, долги и курс на публичность: The Bell рассказал историю Wildberries Пункты выдачи по всей стране, долги и курс на публичность: The Bell рассказал историю Wildberries

Как бизнес «без инвестиций и стартового капитала» стал крупным ритейлером

VC.RU
Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести? Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести?

Использование духов и лосьонов способно нарушить микробиом кожи человека

Inc.
Раскол 1054 года: Запад расходится с Востоком Раскол 1054 года: Запад расходится с Востоком

Расколы и ереси. Проект Сергея Ходнева

Weekend
Я вижу, о чем вы думаете Я вижу, о чем вы думаете

Как агенты ФБР читают людей

kiozk originals
Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они? Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Детективная история вокруг активов Сергея Полонского

Forbes
Михаил Горбачев Михаил Горбачев

Правила жизни Михаила Горбачева

Esquire
Большой башкирский риф Большой башкирский риф

Как стерлитамакские шиханы оказались «вратами» на дно Палеоуральского океана

N+1
«Самолётство»: рассказ Дмитрия Захарова о мире будущего, в которых путешествия становятся привилегией избранных «Самолётство»: рассказ Дмитрия Захарова о мире будущего, в которых путешествия становятся привилегией избранных

Рассказ Дмитрия Захарова «Самолетство»

Esquire
Малиновый — сухой, лимонный — жирной: 10 рецептов льда для разных типов кожи Малиновый — сухой, лимонный — жирной: 10 рецептов льда для разных типов кожи

Косметический лед – настоящее спасение для твоей кожи в жару

Cosmopolitan
4 из 5 предпринимателей в России заметили, что эффективность их команд упала на удаленке. Почему так вышло — и что с этим делать 4 из 5 предпринимателей в России заметили, что эффективность их команд упала на удаленке. Почему так вышло — и что с этим делать

Почему сотрудники, перешедшие на удаленку, значительно потеряли в продуктивности

Inc.
Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes

Десять самых высокооплачиваемых актеров мира заработали полмиллиарда долларов

Forbes
Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика» Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика»

Андрей Лобанов знает о «болезнях роста» не понаслышке

Inc.
Сокровища морей Сокровища морей

Многие исторические ценности до сих пор остаются на морском дне

Вокруг света
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
Растущие около пня Растущие около пня

Знакомые всем опята — это целая группа видов грибов

Наука и жизнь
«Не ясно, зачем целенаправленно убивают мелкий бизнес»: кто стал жертвой реформы жилищного строительства «Не ясно, зачем целенаправленно убивают мелкий бизнес»: кто стал жертвой реформы жилищного строительства

Переход на эскроу-счета существенно сократил численность небольших застройщиков

Forbes
Долгоживущие воробьиные птицы из тропических лесов отказались размножаться в засушливый год Долгоживущие воробьиные птицы из тропических лесов отказались размножаться в засушливый год

Пропуская сезон размножения, птицы повышают выживаемость взрослых особоей

N+1
Баг стартапера. Как вера в собственную гениальность может помешать бизнесу Баг стартапера. Как вера в собственную гениальность может помешать бизнесу

Чаще всего причиной краха стартапов становятся именно руководители

Forbes
Мозг отличил гадюк от неядовитых змей Мозг отличил гадюк от неядовитых змей

Реакция мозга на изображения гадюк более яркая, чем на изображения роющих змей

N+1
Одна вокруг света. Непальская свадьба, красные сари и сезон дождей Одна вокруг света. Непальская свадьба, красные сари и сезон дождей

83-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Одеяло черной дыры: планеты, рожденные во мраке и холоде Одеяло черной дыры: планеты, рожденные во мраке и холоде

Японские астрономы предсказали новый класс космических объектов

Популярная механика
Кира Пиевская Кира Пиевская

Художница Кира Пиевская играет культовую Янку Дягилеву в байопике певицы

Собака.ru
Что такое Cookies, почему сайты о них предупреждают, а браузеры с ними воюют Что такое Cookies, почему сайты о них предупреждают, а браузеры с ними воюют

История самого аппетитного компьютерного термина

Maxim
Из спортзала – в больницу Из спортзала – в больницу

От фитнеса до грыжи – один шаг

Здоровье
Средний класс Средний класс

Младшая школа уже позади. В средней школе меняется буквально все

Лиза

Новый прототип "летающего джипа" от компании LIFT Aircraft из Техаса

Популярная механика
Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях

Зачем было исправлять то, что не ломалось?

Maxim
6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать) 6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать)

Какие травмы можно получить, занимаясь бегом?

Playboy
«Представляете, какое впечатление можно произвести на девушку, если вместо того, чтобы приставать к ней, читаешь ей рассказ» «Представляете, какое впечатление можно произвести на девушку, если вместо того, чтобы приставать к ней, читаешь ей рассказ»

Рей Брэдбери о том, как книги сделали из него человека

Weekend
Открыть в приложении