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

Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича Генетики подтвердили личность жестоко убитого в Венгрии Рюриковича

Палеогенетики проанализировали геном жестоко убитого венгерского феодала

N+1
«Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии «Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии

Стюарт Баттерфилд — о сходстве разработчиков с официантами

Inc.
Листоносы собрали падалицу Листоносы собрали падалицу

Зоологи обнаружили свидетельства, что рукокрылые подбирают пищу с земли

N+1
​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке ​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке

Лучшие советские радиоспектакли

Seasons of life
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Правила жизни Трумена Капоте Правила жизни Трумена Капоте

Правила жизни автора «Завтрака у Тиффани» Трумена Капоте

Esquire
Ты не виновата: как пережить измену Ты не виновата: как пережить измену

Перезжить измену непросто. Но еще сложнее - принять решение: уйти или простить?

Cosmopolitan
Женские гормоны: 9 начальников, которые тобой управляют Женские гормоны: 9 начальников, которые тобой управляют

Всем, что происходит в нашем организме, управляют гормоны

Cosmopolitan
Список Елизаветы II: как будут звать следующего короля Великобритании Список Елизаветы II: как будут звать следующего короля Великобритании

Кто может стать наследником Елизаветы II и как будут звать будущего короля

Cosmopolitan
10 выдающихся порнопародий на известные фильмы 10 выдающихся порнопародий на известные фильмы

Порнопародия для фильма — показатель наивысшей народной любви

Esquire
Принцип пирамиды Минто Принцип пирамиды Минто

Золотые правила мышления, делового письма и устных выступлений

kiozk originals
Они не изменят, не обидят Они не изменят, не обидят

Любимые четвероногие друзья русских писателей и поэтов

Наука и жизнь
Правила жизни Уитни Хьюстон Правила жизни Уитни Хьюстон

Правила жизни исполнительницы хита I Will Always Love You

Esquire
Что такое Что такое

Стоит ли убирать веселые кеды и покупать солидные вещи? И если да, то когда?

Cosmopolitan
Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон

40-летняя австралийская актриса поразила своим феноменальным преображением

Cosmopolitan
Пойти по дорогам Ломоносова: как в Архангельской области развивают деревенский туризм Пойти по дорогам Ломоносова: как в Архангельской области развивают деревенский туризм

Как на русском севере создают аналог паломнической тропы святого Иакова

Forbes
Почему мы всегда выбираем одинаковых мужчин: рассуждает Алина Фаркаш Почему мы всегда выбираем одинаковых мужчин: рассуждает Алина Фаркаш

Какие обратные стороны мужских достоинств нам кажутся милыми

Cosmopolitan
Пять кошмарных примеров итальянского дизайна Пять кошмарных примеров итальянского дизайна

Порой цвет итальянского автодизайна выплевывал на рынок откровенных крокодилов

Maxim
«Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий» «Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий»

История изучения гелия и его необычные свойства

N+1
Эмоции — проявления пяти элементов Эмоции — проявления пяти элементов

Как наши эмоции связаны со здоровьем с точки зрения дао

Psychologies
9 самых тупых поступков героев в фильмах-катастрофах 9 самых тупых поступков героев в фильмах-катастрофах

Тот случай, когда начинаешь симпатизировать торнадо или вулкану!

Maxim
Почему постсоветской эпохе приходит конец Почему постсоветской эпохе приходит конец

Почему эпоха всеобщей имитации, начатая в августе 1991 года, заканчивается

СНОБ
​​​​​​​Радуга на тарелке ​​​​​​​Радуга на тарелке

Почему нужно есть овощи и фрукты всех цветов радуги?

Здоровье
Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться

Почему после алкоголя мы такие подавленные?

Playboy
Тайная подземная война: как устроены туннельные сети Тайная подземная война: как устроены туннельные сети

Традиции подземной войны уходят корнями вглубь столетий

Популярная механика
Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов

Мы поможем найти решение, чтобы твое лицо выглядело чистым и сияющим

Cosmopolitan
10 современныx фильмов про отношения детей и родителей 10 современныx фильмов про отношения детей и родителей

Любимые фильмы на тему родительства, всех его граней и оттенков

Seasons of life
Отпусти меня Отпусти меня

Трудно сказать, у кого период адаптации к детскому саду и школе проходит сложнее

Cosmopolitan
Правила жизни Дастина Хоффмана Правила жизни Дастина Хоффмана

Правила жизни актера Дастина Хоффмана

Esquire
Из истории Из истории

Архитектор Фернанда Маркес построила дом в стиле архитектуры Миса ван дер Роэ

SALON-Interior
Открыть в приложении