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

Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний

Ученые сообщили об успехе испытаний ремибрутиниба при хронической крапивнице

N+1

Вся история ливерпульской четверки в нашей хронике

Cosmopolitan
Способ приготовления кофе влияет на продолжительность вашей жизни Способ приготовления кофе влияет на продолжительность вашей жизни

Какой способ приготовления кофе сохраняет защитные эффекты напитка?

ТехИнсайдер
Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин

Как понять, что партнерша не удовлетворена отношениями

Psychologies
Путь Дзэн Путь Дзэн

Истоки, принципы, практика

kiozk originals
Барабанную перепонку залатали свиной кишкой Барабанную перепонку залатали свиной кишкой

Ученым удалось вылечить повреждение барабанной перепонки и восстановить слух

N+1
«Неизвестная Астрид Линдгрен»: как «редактор на полставки» привела издательство-банкрот к  процветанию «Неизвестная Астрид Линдгрен»: как «редактор на полставки» привела издательство-банкрот к  процветанию

Почти никто не знает Астрид Линдгрен как редактора и успешного предпринимателя

Forbes
7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть 7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть

Чем нам запомнился сэр Алан Уильям Паркер

Maxim
15 лучших автомобильных погонь из фильмов 15 лучших автомобильных погонь из фильмов

Кажется, мощные гонки — это последнее, что еще не запретили в кино

Maxim
Привидения существуют: как наука объясняет встречу с призраком Привидения существуют: как наука объясняет встречу с призраком

Почему возникают видения и ощущения, которые ложатся в основу мифов о призраках

Популярная механика
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
А теперь “горбатый”: малоизвестные факты о первом “Запорожце” А теперь “горбатый”: малоизвестные факты о первом “Запорожце”

Сколько же насмешек за свою жизнь выслушал многострадальный ЗАЗ-965!

Популярная механика
Литературный переворот: как женщины завоевали книжный мир Японии Литературный переворот: как женщины завоевали книжный мир Японии

Сейчас в Японии разворачивается настоящий ренессанс «женской культуры»

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
Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени Почему «Писсуар» Дюшана — это «Джоконда» Леонардо да Винчи нашего времени

Фрагмент книги арт-критика Витторио Згарби «Леонардо. Гений несовершенства»

Forbes
Стартап Glide создаёт мобильные приложения из Google-таблиц — без кода и навыков программирования Стартап Glide создаёт мобильные приложения из Google-таблиц — без кода и навыков программирования

Инструмент, который позволяет быстро создать универсальное мобильное приложение

VC.RU
Как быстро избавиться от икоты: 20 способов Как быстро избавиться от икоты: 20 способов

Предательская икота иногда застаёт так не вовремя и никак не хочет проходить

Cosmopolitan
Надежда Ангарская: «Я против бодипозитива, который оправдывает лень и безответственность» Надежда Ангарская: «Я против бодипозитива, который оправдывает лень и безответственность»

Обычно героини этой рубрики рассказывают о том, что похудели, чтобы быть в форме

Худеем правильно
Правила жизни Романа Полански Правила жизни Романа Полански

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

Esquire
В наших руках В наших руках

Как просто, быстро и относительно дешево обновить интерьер

Добрые советы
Кто есть кто в водном Петербурге Кто есть кто в водном Петербурге

Кто строит и сохраняет город-порт — Петербург будущего?

Собака.ru
Как определить размер груди Как определить размер груди

Как узнать ваш размер груди и как пользоваться таблицей размеров

Cosmopolitan
Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам

Чтобы насладиться спокойствием и историей, необязательно уезжать далеко

Seasons of life
Магнитотактические бактерии объявили одними из древнейших на Земле Магнитотактические бактерии объявили одними из древнейших на Земле

Одни из первых микроорганизмов на Земле могли быть магнитотактическими

N+1
Болят колени: в чем причина? Болят колени: в чем причина?

Боль в коленях — одна из самых распространенных жалоб в кабинете ортопеда

Psychologies
Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов

В декларациях богатейших чиновников и депутатов есть даже подъемный кран

Forbes
Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество

У исследователей новое заключение относительно динозавров

N+1
Домашняя настойка из ягод: 7 лучших рецептов Домашняя настойка из ягод: 7 лучших рецептов

Лучшие способы приготовления домашних алкогольных напитков с ягодами

Playboy
Режим энергосбережения: как позволить себе расслабиться без чувства вины Режим энергосбережения: как позволить себе расслабиться без чувства вины

Советы психолога по практике ничегонеделания

Psychologies
Улучшение дикции: 9 советов, как стать настоящим оратором Улучшение дикции: 9 советов, как стать настоящим оратором

Полезные подсказки, как начать говорить четче, чтобы все тебя слушали

Playboy
Открыть в приложении