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

«Турецкие войны России: Царская армия и балканские народы в XIX столетии» «Турецкие войны России: Царская армия и балканские народы в XIX столетии»

Каким было отношение населения Румелии к российской армии

N+1
Особая прочность: как изобрели джинсы Особая прочность: как изобрели джинсы

Классическая история изобретения джинсов – миф чистейшей воды.

Популярная механика
Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль

Неужели наш мозг способен контролировать боль?

ТехИнсайдер
Какую «новую нефть» нашли российские элиты Какую «новую нефть» нашли российские элиты

Правящий класс снова оформляет свою власть в виде государства в государстве

СНОБ
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
Растерянность и боль «воскресного папы» Растерянность и боль «воскресного папы»

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

Домашний Очаг
«Как в плохом анекдоте»: зять миллиардера Тимченко мог запустить новый передел в рыбной отрасли «Как в плохом анекдоте»: зять миллиардера Тимченко мог запустить новый передел в рыбной отрасли

Что могло спровоцировать очередную дискуссию о перераспределении квот на рыбу

Forbes
Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог

Что может быть прекраснее запаха свежей выпечки дома?

Seasons of life
Найди десять отличий Найди десять отличий

Почему все модные интерьеры сегодня похожи как две капли воды?

Robb Report
С чем носить штаны в клетку — 20 ярких образов от мировых модниц С чем носить штаны в клетку — 20 ярких образов от мировых модниц

Безупречный способ оживить летний или осенний аутфит — надеть штаны в клетку

Cosmopolitan
Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок

Приложения, которые помогут путешествовать без агентств и сэкономить деньги

CHIP
«Не следуйте глупым правилам»: Илон Маск назвал 7 главных способов повысить продуктивность «Не следуйте глупым правилам»: Илон Маск назвал 7 главных способов повысить продуктивность

Наконец-то мы дождались советов от старины Маска

Playboy
50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения 50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения

Современные процессы окрашивания текстиля стали большой экологической проблемой

Esquire
10 выдающихся порнопародий на известные фильмы 10 выдающихся порнопародий на известные фильмы

Порнопародия для фильма — показатель наивысшей народной любви

Esquire
Биологи уличили анаэробные бактерии в клеточном дыхании с помощью Rnf-насоса Биологи уличили анаэробные бактерии в клеточном дыхании с помощью Rnf-насоса

Термофильные бактерии Thermotoga maritima дышат через белок Rnf

N+1
Глава из книги Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество» Глава из книги Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество»

Новый роман Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество»

СНОБ
Как компактно собрать чемодан: 17 лучших советов для путешественников Как компактно собрать чемодан: 17 лучших советов для путешественников

Лайфхак: как правильно упаковать чемодан и сэкономить место в багаже

Playboy
8 вопросов, чтобы найти свое предназначение 8 вопросов, чтобы найти свое предназначение

Предназначение — не миф, не обет, не одна дорога навсегда

Psychologies
Классика кино: «Грязные танцы» с Дженнифер Грей и Патриком Суэйзи — шедевр феминизма, опередивший свое время Классика кино: «Грязные танцы» с Дженнифер Грей и Патриком Суэйзи — шедевр феминизма, опередивший свое время

«Грязные танцы» — один из главных кинохитов 1980-х годов, опередивший свое время

Esquire
Между Facebook и Telegram: выпускники Y Combinator из России сделали мессенджер Openland и рассказали, зачем он нужен Между Facebook и Telegram: выпускники Y Combinator из России сделали мессенджер Openland и рассказали, зачем он нужен

Как Openland хотят выиграть у Slack, Discord и Telegram

VC.RU
Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви

Она мечтает о любви, ему нужен секс — они хотят одного и того же или разного?

СНОБ
Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях

Зачем было исправлять то, что не ломалось?

Maxim
Ретинол: что нужно знать о звезде бьюти-рынка и БАДов Ретинол: что нужно знать о звезде бьюти-рынка и БАДов

Собрали важные факты про ретинол, а если по-научному — про ретиноиды

РБК
Позовите Виктора Цоя. Эссе дочери Джоанны Стингрей Мэдисон — о музыке «Кино» и о лучшем друге своей матери Позовите Виктора Цоя. Эссе дочери Джоанны Стингрей Мэдисон — о музыке «Кино» и о лучшем друге своей матери

Эссе о лидере "Кино" и о том, какое значение его песни имеют в 2020 году

Esquire
Революция сна Революция сна

Как менять свою жизнь ночь за ночью

kiozk originals
6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать) 6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать)

Какие травмы можно получить, занимаясь бегом?

Playboy
Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они? Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Детективная история вокруг активов Сергея Полонского

Forbes
Зарабатывать, но не работать: как увеличить любые доходы Зарабатывать, но не работать: как увеличить любые доходы

Как зарабатывать так, чтобы деньги продолжали работать на нас?

Psychologies
Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию

Бизнес-акселератор НПО «Энергомаша», катализирующий изучение космоса

Forbes
Удалёнка: плюсы и минусы Удалёнка: плюсы и минусы

Удалённая работа – это счастье. Или нет?

Здоровье
Открыть в приложении