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

Амазонские дельфины помочились в воздух Амазонские дельфины помочились в воздух

Как китообразные используют мочеиспускание для коммуникации

N+1
5 самых злободневных научно-фантастических романов 5 самых злободневных научно-фантастических романов

Подборку самых интересных фантастических произведений

Популярная механика
Как мозг формирует привычки и почему от них сложно избавиться Как мозг формирует привычки и почему от них сложно избавиться

Мозг и привычки: причем тут дофамин и ошибки в предсказаниях?

ТехИнсайдер
Искусственный интеллект победил человека в виртуальном воздушном бою Искусственный интеллект победил человека в виртуальном воздушном бою

Нейросетевой алгоритм победил в пяти боях из пяти

N+1
Что вас бесит больше всего: психологический тест с выбором картинки Что вас бесит больше всего: психологический тест с выбором картинки

Пройдите тест и узнайте, от чего может исходить ваша агрессия!

ТехИнсайдер
Работал официантом, даже когда стал известным: история Тимы Белорусских Работал официантом, даже когда стал известным: история Тимы Белорусских

10 удивительных фактов о певце Тиме Белорусских

Cosmopolitan
«Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма «Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма

Пол Грэм о типах людей — от «агрессивных стукачей» до «послушных овец»

Inc.
Второй после Роналду: как Месси может заработать $1 млрд ничего не делая Второй после Роналду: как Месси может заработать $1 млрд ничего не делая

Суммарный доход за всю карьеру Лионеля Месси приближается к отметке $1 млрд

Forbes
Беседа с польским историком Анджеем Фришке об отношениях Польши и России Беседа с польским историком Анджеем Фришке об отношениях Польши и России

«Сноб» продолжает беседу с польским историком и профессором Анджеем Фришке

СНОБ
Мухи почувствовали себя безопаснее в компании слепых сородичей и магнитов Мухи почувствовали себя безопаснее в компании слепых сородичей и магнитов

В группах дрозофилы реагируют на опасность слабее

N+1
Долгожданная игра Microsoft обрадовала критиков и взбесила покупателей Долгожданная игра Microsoft обрадовала критиков и взбесила покупателей

Авиасимулятор Microsoft Flight Simulator вызвал весьма неоднозначную реакцию

Популярная механика
10 самых умных животных 10 самых умных животных

10 умнейших созданий (не считая человека)

Популярная механика
Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему

Что делать при сухости в интимной зоне?

Cosmopolitan
Повседневная жизнь в Северной Корее Повседневная жизнь в Северной Корее

Бескомпромиссное исследование повседневной жизни в Чхонджине, Северная Корея

kiozk originals
Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы

Звезды, которые "неприлично долго" оставались невинны

Cosmopolitan
Прозрачный солнечный элемент показал эффективность более 10 процентов Прозрачный солнечный элемент показал эффективность более 10 процентов

Пополнение в одной из самых интересных областей современной фотовольтаики

N+1
Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа

Что можно считать харассментом, а что нельзя?

Forbes
Дети и собаки: десять научных правил Дети и собаки: десять научных правил

Ученые объяснили как правильно организовать общение детей и собак

Популярная механика
Как живут самые богатые королевские семьи Индии Как живут самые богатые королевские семьи Индии

Потомки индийских голубых кровей, которые живут по-царски в XXI веке

GQ
Как избавиться от целлюлита в домашних условиях Как избавиться от целлюлита в домашних условиях

Лайфхаки по борьбе с "апельсиновой коркой"

Cosmopolitan
Растерянность и боль «воскресного папы» Растерянность и боль «воскресного папы»

К сожалению, никто не застрахован от развода или разрыва отношений. Что тогда?

Домашний Очаг
Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта

Обнаруженный механизм навигации может оказаться общим для любых подвижных клеток

N+1
Поднять настроение с помощью перестановки мебели: как? Поднять настроение с помощью перестановки мебели: как?

Нет сил, все угнетает и раздражает? Возможно, дело в вашем доме

Psychologies
Растущие около пня Растущие около пня

Знакомые всем опята — это целая группа видов грибов

Наука и жизнь
Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем Aurus, Lada, Mercedes и другие: на каких машинах Путин ездил за рулем

Вспоминаем все знаковые поездки Путина

РБК
Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией

Что люди думают о возможности и целесообразности объединения России и Белоруссии

Forbes
Кто спортивней всех на свете: тест Land Rover Discovery Sport Кто спортивней всех на свете: тест Land Rover Discovery Sport

Внедорожник Discovery Sport обновился так, что переехал на новую платформу

Популярная механика
В Новой Зеландии откопали древнего хохлатого пингвина В Новой Зеландии откопали древнего хохлатого пингвина

Новозеландские палеонтологи обнаружили остатки древнего хохлатого пингвина

N+1
В чем феномен фильма Кристофера Нолана В чем феномен фильма Кристофера Нолана

Чем "Довод" Кристофера Нолана отличается от "Начала"

Esquire
Тайцы с дрынами, танцы со сколопендрами и обворованный военно-морской флот США. Обсуждение фильма «Хеппи-энд» Тайцы с дрынами, танцы со сколопендрами и обворованный военно-морской флот США. Обсуждение фильма «Хеппи-энд»

«Хеппи-энд» — история человека Ксенофонт, начавшего новую жизнь в Таиланде

СНОБ
Открыть в приложении