Учените изграждат нанолазер само от един атомен лист

Категория: Електроника , Наука
Благой Благоев
петък, 27 Март 2015 17:22ч

Учените изграждат нанолазер само от един атомен лист
Учените са изградили нов нанометров лазер, като са използвали полупроводници, дебели само три атома. Той може да отвори вратата към следващото поколение компютри, които използват светлина вместо електрони, за прехвърляне на информация.

Ултратънък полупроводник, които е около 100 000 пъти по-тънък от човешки косъм, е разстлан върху горната част на фотонна кухина.
Илюстрация: Университет на Вашингтон

Учени от Университета на Вашингтон са построили нов лазер с нанометров размер, използвайки най-тънкия полупроводник наличен днес, така че лазерът да е енергийно ефективен, лесен за изграждане и съвместим със съществуващата електроника.

Лазерите играят съществена роля в безброй технологии – от медицински терапии и метални фрези до електронни устройства. Но за да отговарят на съвременните нужди от изчислителна мощ, комуникации, изобразяване и сензорни приложения, учените се стремят да създават все по-малки лазерни системи, които също консумират и по-малко енергия.

Нанолазерът, разработен в сътрудничество с Университета в Станфорд, използва волфрам-базирани полупроводници, дебели само три атома за усилващ материал, който излъчва светлина. Технологията е описана в статия, публикувана на 16 март в електронното издание на Nature.

„Това е наскоро открит, нов тип полупроводник, който е много тънък и ефективно излъчва светлина – казва Санфенг У, водещ автор и докторант по физика в Университета на Вашингтон. – Изследователите правят транзистори, светодиоди и соларни клетки на базата на този материал заради неговите качества. А сега и нанолазер.“

Нанолазерите – които са толкова малки, че не може да се видят с невъоръжено око – имат потенциала да бъдат използвани в широк спектър от приложения, например от следващо поколение изчислителни устройства до имплантируеми микрочипове, които следят здравословни проблеми. Но досега нанолазерите не са стигнали по-далеч от изследователската лаборатория.

Досегашните проекти на нанолазери използват усилващи материали, които са или много по-дебели или са вградени в структурата на кухина, която улавя светлината. Това прави трудно изграждането им и интегрирането с модерните електрически вериги и компютърни технологии.

Версията на Университета на Вашингтон вместо това използва плосък лист, който може да бъде поставен директно върху обикновена оптична кухина – една малка кухина, която ограничава и усилва светлината. Ултратънката природа на полупроводника – изработена от един слой волфрам-базирана молекула – дава ефективна координация между двата основни компонента на лазера.


Лазерът на екипа от Университета на Вашингтон изисква само 27 нановата, за да създаде своята светлина, което означава, че има много добра енергийна ефективност. Други негови предимства са, че може лесно да се произвежда и има потенциал да работи със силициевите общоприети компоненти в съвременната електроника. Използването на отделен атомен лист като усилващ материал предлага гъвкавост и възможност за по-лесно манипулиране на неговите свойства. Освен това монослоят може да се маха и слага, подобно на SIM картите в смартфоните.

Използването на фотони, а не на електрони, за да се предава информация, ще доведе до консумирането на по-малко енергия и ще даде възможност за създаване на следващо поколение изчислителни устройства, които премахват настоящите ограничения за скорост и захранване. Лазерната технология на Университета на Вашингтон, която предлага също мащабиране и повече контрол, е една стъпка напред в конструирането на оптични компютри и осъществяването на оптична комуникация на къси разстояния.

Етикети: нанотехнологии , лазер

Четете още:



Последни новини
Джони Деп се завръща на голям екран в емблематичната си ...
 
AOC представя най-бързият геймърски монитор с NVIDIA G-SYNC до момента. ...
 
Още един смартфон от богатото портфолио на Huawei вече е ...
 
Приложенията Word, Excel и Outlook вече могат да бъдат интегрирани ...



Най-четени