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

Американец начал употреблять бром по совету ChatGPT и заработал психоз Американец начал употреблять бром по совету ChatGPT и заработал психоз

Мужчина заработал психоз после совета ChatGPT

N+1
7 ловушек для водителей: штрафуют всех, кто о них не знает 7 ловушек для водителей: штрафуют всех, кто о них не знает

Как не получить штраф за привычные и безопасные, на первый взгляд, действия

РБК
Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе

Ученые успешно протестировали радарную систему зонда Europa Clipper

ТехИнсайдер
Примеры для подражания Примеры для подражания

Софико Шеварнадзе, Даня Милохин и «Антиглянец»

Cosmopolitan
«Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии» «Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии»

Что мешало немцам продвигаться к Москве

N+1
Почему мы устаем от Zoom? Почему мы устаем от Zoom?

Zoom-усталость: что думают об этом психологи?

Psychologies
Моя цыпочка! Моя цыпочка!

Учимся выбирать куриное мясо правильно

Лиза
24 часа с Сати Казановой 24 часа с Сати Казановой

Cosmo провел день с певицей Сати Казановой

Cosmopolitan
Марина Браун: «Когда война за стройность была выиграна, я оказалась неготовой к её последствиям» Марина Браун: «Когда война за стройность была выиграна, я оказалась неготовой к её последствиям»

Наша героиня долго искала свой стиль питания

Худеем правильно
Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники

Знакомство с новой версией кроссовера

4x4 Club
Как Минску в 2020-м не повторить ошибок Москвы 1991 года Как Минску в 2020-м не повторить ошибок Москвы 1991 года

Как на фоне протестов в Беларуси пересматриваются события августа 1991 года

СНОБ
«Изменить жизнь может каждая» «Изменить жизнь может каждая»

5 лет назад Татьяна пребывала в депрессии и мечтала избавиться от лишнего веса

Худеем правильно
Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе Открытое плацебо помогло при эмоциональном стрессе

Ученые показали эффективность открытого плацебо в терапии эмоциональной реакции

N+1
Замотоцикленные Замотоцикленные

Обязан ли мотоциклист быть бунтарем?

Maxim
«Мiр и война»: отрывок из нового романа Бориса Акунина «Мiр и война»: отрывок из нового романа Бориса Акунина

Фрагмент из новой части масштабного проекта «История Российского государства»

Forbes
Рестилинг, синхронные роды, русский жених: всё о близнецах Никки и Бри Белла Рестилинг, синхронные роды, русский жених: всё о близнецах Никки и Бри Белла

Никки и Бри Белла - суперуспешные американские рестлеры-близнецы

Cosmopolitan
Полярник на Луне Полярник на Луне

Российские ученые готовят новый поход в суровые края близ полюса... лунного

Популярная механика
«Непростые люди» в славянских селениях «Непростые люди» в славянских селениях

О ком на Руси говорили «с нечистой силой знается»?

Культура.РФ
В Новой Зеландии откопали древнего хохлатого пингвина В Новой Зеландии откопали древнего хохлатого пингвина

Новозеландские палеонтологи обнаружили остатки древнего хохлатого пингвина

N+1
Дом на краю света Дом на краю света

Кто в России зарабатывает на глэмпингах и как преуспеть в этом бизнесе

Inc.
Иконоборцы: страх перед искусством Иконоборцы: страх перед искусством

Cуть иконоборческого спора только кажется простой

Weekend
Новая роскошь Новая роскошь

Современный респектабельный интерьер с предметами мебели от люксовых брендов

SALON-Interior
Почему мужчины симулируют оргазм Почему мужчины симулируют оргазм

Мужчины в постели изображают опытность, женщины — оргазм

СНОБ
10 самых ненавистных видео на YouTube 10 самых ненавистных видео на YouTube

Праздность — главный раздражитель зрителей YouTube

Maxim
Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток

Видимо, за адаптацию и наклон волосков отвечают разные типы миозина

N+1
Пассивный ИК-визор различил «цвета» Пассивный ИК-визор различил «цвета»

Ученые сделали инфракрасный визор ближнего диапазона

N+1
Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда

В истории спорта они останутся как метатели стульев и уличные боксеры

Forbes
10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать 10 машин с очень большим пробегом, которые можно смело покупать

Модели недавного прошлого, над которыми почти не властно время

РБК
Ничем не пахнет: три главных причины потери обоняния Ничем не пахнет: три главных причины потери обоняния

Всё о потере обоняния: причины, лечение, техника безопасности

Cosmopolitan
Пять кошмарных примеров итальянского дизайна Пять кошмарных примеров итальянского дизайна

Порой цвет итальянского автодизайна выплевывал на рынок откровенных крокодилов

Maxim
Открыть в приложении