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

Бактерию обвинили в гибели миллиардов морских звезд у западного побережья Северной Америки Бактерию обвинили в гибели миллиардов морских звезд у западного побережья Северной Америки

Биологи выяснили, что было возбудителем истощающей болезни морских звезд

N+1
На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа

На каких средствах действительно можно "оторваться", а к каким отнестись проще

Cosmopolitan
Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии

Успех эксперимента по пересадке генно-модифицированных аллогенных бета-клеток

N+1
На финишной прямой: о чем стоит помнить тому, кто бежит марафон На финишной прямой: о чем стоит помнить тому, кто бежит марафон

Почему иногда сойти с дистанции — это благо для бегуна?

Psychologies
Почему телефон долго заряжается: 8 самых популярных причин Почему телефон долго заряжается: 8 самых популярных причин

Все случаи, следствием которых может стать медленная зарядка аккумулятора

CHIP
Как издатели ищут новых читателей Как издатели ищут новых читателей

XXI век войдет в историю как век чтения

СНОБ
«Мы хотим сделать то, что Стив Джобс сделал с рынком смартфонов»: основатель бренда Le Souffle d’Adorre — о революции в индустрии меда «Мы хотим сделать то, что Стив Джобс сделал с рынком смартфонов»: основатель бренда Le Souffle d’Adorre — о революции в индустрии меда

Команда бренда Le Souffle d’Adorre поставила перед собой амбициозную задачу

Esquire
Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке

Выбираем надежный бизнес-седан с пробегом

РБК
Метаслой превратил графен в топологический изолятор Метаслой превратил графен в топологический изолятор

Разработанная система поможет в изучении квантовых нелокальных эффектов

N+1
Как стать более интересным человеком? 13 действенных способов Как стать более интересным человеком? 13 действенных способов

Верные способы привлечь внимание окружающих

Playboy
Отрывок из книги Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие: Биология зрения» Отрывок из книги Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие: Биология зрения»

Почему улыбка Моны Лизы кажется такой загадочной

СНОБ
Как ездить с прицепом: правила, ограничения, штрафы Как ездить с прицепом: правила, ограничения, штрафы

Какие права и документы требуются для езды с прицепом?

РБК
«Нет» значит «нет». Как половое воспитание 90-х сделало секс опасным для подростков «Нет» значит «нет». Как половое воспитание 90-х сделало секс опасным для подростков

Как двойные стандарты относительно секса влияют на девушек-подростков

Forbes
Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование

Система частиц, для которых формально не выполняется третий закон Ньютона

Популярная механика
Герои в масках Герои в масках

Как фильтры изменили стандарты красоты

Cosmopolitan
Чтение выходного дня: отрывок из детективного романа о балете «Каннибалы» Юлии Яковлевой Чтение выходного дня: отрывок из детективного романа о балете «Каннибалы» Юлии Яковлевой

Фрагмент из романа Юлии Яковлевой, объединяющего черты триллера и детектива

Esquire
Совершенно секретно: звезды, скрывавшие свою личность, – Бэнкси, Sia и другие Совершенно секретно: звезды, скрывавшие свою личность, – Бэнкси, Sia и другие

Знаменитости, скрывавшие свою личность, чтобы привлечь внимание к творчеству

Cosmopolitan
Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь

Рассказываем, как проекты НКО меняют отношение общества к социальным проблемам

Forbes
Психотерапия: «перепрошивка» мозга Психотерапия: «перепрошивка» мозга

Как можно «перепрошить» свой мозг в терапевтических отношениях?

Psychologies
Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе

Ученые показали эффективность открытого плацебо в терапии эмоциональной реакции

N+1
«Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю» «Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю»

История Джима Саймонса, который не теряет деньги даже во время кризисов

VC.RU
Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски

Межпозвоночные диски есть не только у млекопитающих

N+1
Миллионер Борис Ким о пяти высших образованиях и борьбе с ожирением Миллионер Борис Ким о пяти высших образованиях и борьбе с ожирением

Бизнесмен Борис Ким рассказал, чем он увлекается, кроме денег

СНОБ
Гид по родинкам: что это такое, как они появляются и стоит ли их удалять Гид по родинкам: что это такое, как они появляются и стоит ли их удалять

Выясняем, что означают родинки и почему они появляются

Cosmopolitan
Счастливы врозь. Правила хорошего и красивого развода Счастливы врозь. Правила хорошего и красивого развода

Как развестись хорошо и красиво

Maxim
Сколько времени холодильник остается холодным после выключения Сколько времени холодильник остается холодным после выключения

Когда начнут таять продукты после отключения электроэнергии

Maxim
Знакомство с самим собой Знакомство с самим собой

Арман Давлетяров: три составляющих счастья

OK!
Докопались до археологии Докопались до археологии

Как охота за древними артефактами становилась исторической дисциплиной

N+1
План Б. Ликбез для тех, кто готов: как спланировать беременность и выбрать клинику, где за тобой присмотрят. План Б. Ликбез для тех, кто готов: как спланировать беременность и выбрать клинику, где за тобой присмотрят.

Врачи-эксперты отвечают на самые важные вопросы о ведении беременности

Собака.ru
«Я свободолюбивая девушка и сразу обозначаю границы» «Я свободолюбивая девушка и сразу обозначаю границы»

Что есть в жизни теннисистки Анастасии Павлюченковой, кроме спорта

OK!
Открыть в приложении