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

«Яды: между жизнью и смертью» «Яды: между жизнью и смертью»

Как появился первый пероральный антикоагулянт

N+1
9 отличных фильмов о тюрьме и заключенных, которые ты, скорее всего, не видел 9 отличных фильмов о тюрьме и заключенных, которые ты, скорее всего, не видел

9 разных по стилистике и тематике, но отличных фильмов о тюрьмах и заключенных!

Maxim
Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна

Почему ни одна из гипотез не может объяснить, как на самом деле «родилась» Луна

Maxim
Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни

От грехов никуда не деться, но что с ними тогда делать?

Cosmopolitan
Всегда желанные Всегда желанные

Как сохранить страсть в длительных отношениях

kiozk originals
Мой остров Харлов Мой остров Харлов

Царство птиц — остров Харлов в Баренцевом море

Наука и жизнь
Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев

Прошло ровно 75 лет с тех пор, как бомба «Малыш» была сброшена на японский город

GQ
Отходы с зарядом: бывший топ-менеджер Tesla придумал способ сделать электромобили дешевле Отходы с зарядом: бывший топ-менеджер Tesla придумал способ сделать электромобили дешевле

Кто пытается сделать электромобили доступными для широких масс

Forbes
Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать

Как разобраться с шефом-самодуром?

Cosmopolitan
Вокруг своей оси Вокруг своей оси

Можно ли предотвратить заболевания позвоночника у школьника?

Добрые советы
Правила жизни Романа Полански Правила жизни Романа Полански

Роман Полански: «Я люблю тени в фильмах. Но не в жизни»

Esquire
7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать 7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать

Что делают манипуляторы, чтобы добиться своего, и как им противостоять

РБК
11 звонких фактов о Царь-колоколе 11 звонких фактов о Царь-колоколе

Начнем с того, что у Царь-колокола плохая карма, а еще его нельзя спаивать

Maxim
Гид Esquire по правильному мужскому питанию Гид Esquire по правильному мужскому питанию

Обстоятельный ликбез о слагаемых сбалансированного мужского рациона

Esquire
Отрывок из новой книги Димы Зицера о воспитании ребенка Отрывок из новой книги Димы Зицера о воспитании ребенка

Одна из глав новой книги Димы Зицера «Обязанности. Кто кому должен?»

СНОБ
Генерал по лицею Генерал по лицею

Седой генерал – директор Царскосельского лицея

Дилетант
Правила жизни Трумена Капоте Правила жизни Трумена Капоте

Правила жизни автора «Завтрака у Тиффани» Трумена Капоте

Esquire
Голубой в каждый комнате: Светлая квартира в Турине Голубой в каждый комнате: Светлая квартира в Турине

В чем секрет удобного для жизни пространства?

Seasons of life
Отрывок из книги Юрия Вагина «Доктор, все идет из детства?» Отрывок из книги Юрия Вагина «Доктор, все идет из детства?»

Какие ошибки допускают родители при воспитании ребенка?

СНОБ
Из истории Из истории

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

SALON-Interior
Почему нет смысла очищать оперативную память смартофонов на Android? Почему нет смысла очищать оперативную память смартофонов на Android?

Очистка оперативной памяти позволяет гаджету работать быстрее. Это не всегда так

CHIP
Форма от Gucci, кубок от Louis Vuitton. Как видеоигры стали новой площадкой для продажи искусства, моды и люкса Форма от Gucci, кубок от Louis Vuitton. Как видеоигры стали новой площадкой для продажи искусства, моды и люкса

Как проходит тотальная интеграция брендов в видеоигры

Forbes
Наследственные заболевания у ребенка: гемофилия Наследственные заболевания у ребенка: гемофилия

Гемофилия вошла в историю как «царская болезнь»

9 месяцев
Одна вокруг света: спасение собаки и развод на деньги в Непале Одна вокруг света: спасение собаки и развод на деньги в Непале

84-я серия о кругосветном путешествии Ирины Сидоренко и ее собаки Греты

Forbes
Сломать маркетологу мозг. Как сегодня определяют свои и чужие «рынки» Сломать маркетологу мозг. Как сегодня определяют свои и чужие «рынки»

Отрывок из книги «Архитекторы бизнеса. Пересоберите свой бизнес за 60 дней»

СНОБ
Модные лайфхаки: топ-10 модных правил для девушек с большой грудью Модные лайфхаки: топ-10 модных правил для девушек с большой грудью

Каждая девушка с большой грудью неизбежно сталкивалась с проблемой выбора одежды

Cosmopolitan
LADA Vesta SW Cross с АКП. Жаль, папа не дожил LADA Vesta SW Cross с АКП. Жаль, папа не дожил

LADA Vesta SW Cross с АКП: это вам не советские «жигули»

4x4 Club

Фильмы и сериалы о временных петлях становятся все более актуальными

Esquire
У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса У ВИЧ-инфицированной пациентки заподозрили естественное избавление от вируса

Как организм некоторых пациентов удерживает под контролем ВИЧ-инфекцию

N+1
«Нужно время, чтобы слепить снежный ком»: основатель Asana Дастин Московиц о создании сервиса и стратегии компании «Нужно время, чтобы слепить снежный ком»: основатель Asana Дастин Московиц о создании сервиса и стратегии компании

Дастин Московиц об истории сервиса для управления проектами в небольших командах

VC.RU
Открыть в приложении