Співробітники однієї з лабораторій Каліфорнійського університету в Берклі виростили напівпровідникові нанолазер на кремнієвій поверхні.

Оскільки поширений і відносно дешевий кремній для створення лазерів не підходить, його замінюють напівпровідниками групи III-V (сполуками, до яких входять елементи з підгруп бору й азоту). При цьому кремній залишається основою електронних пристроїв, і всі інші напівпровідники доводиться перевіряти на сумісність з ним. У випадку з матеріалами групи III-V проблемою стає невідповідність параметрів решітки і коефіцієнтів теплового розширення.

Крім того, якісні напівпровідникові структури групи III-V традиційно вирощують при високій температурі (~ 700 ˚ C), згубної для кремнієвої електроніки. Це протиріччя авторам удалося усунути.

Температура при виготовленні нанолазер за новою методикою не піднімається вище 400 ˚ C, а це значення вже потрапляє в діапазон можливостей КМОП-технології. Самі лазери – «стовпчики» з арсеніду індію-галію InGaAs в оболонці з арсеніду галію – вирощуються прямо на кремнієвій підкладці шляхом хімічного осадження з парів металоорганічних сполук без використання каталізаторів. Площа підстави типових «стовпчиків» становить близько 0,34 мкм ².

При кімнатній температурі і оптичному збудженні за допомогою титан-сапфірового лазера «стовпчики» стають джерелом лазерного випромінювання ближнього ІЧ-діапазону. Більшість вирощених структур випускає випромінювання на довжині хвилі в 890-930 нм при зміні радіуса від 270 до 340 нм. Робочу довжину хвилі можна настроювати, варіюючи зміст індію в серцевині «стовпчиків».

У доступному для огляду майбутньому автори розраховують перейти від незручного оптичного управління лазерами до електронного.

За матеріалами: Каліфорнійського університету в Берклі

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ