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

«Мозг: еда и новизна. Почему нас тянет к новому и вкусному» «Мозг: еда и новизна. Почему нас тянет к новому и вкусному»

Как еда вызывает эмоции

N+1
Укол ценой два миллиона: что происходит с лекарствами от спинальной мышечной атрофии Укол ценой два миллиона: что происходит с лекарствами от спинальной мышечной атрофии

Почему лекарства от спинальной мышечной атрофии такие дорогие?

N+1
Мальчик или девочка? Вероятность рождения сына или дочери не равна 50/50 Мальчик или девочка? Вероятность рождения сына или дочери не равна 50/50

Как возраст матери играет ключевую роль в определении пола будущего ребенка

ТехИнсайдер
Из чугуна и песка Из чугуна и песка

Акустическая нирвана Джонатана Вейса

Robb Report
Найден способ омолодить стареющие клетки мозга Найден способ омолодить стареющие клетки мозга

Обратить старость вспять реально, причем на это понадобится всего один день

ТехИнсайдер
Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания

Все, что нужно знать о первой помощи при потере сознания

Cosmopolitan
Еда как есть: Три простых рецепта, чтобы удивить гостей Еда как есть: Три простых рецепта, чтобы удивить гостей

Калейдоскоп вкусов со всего света, который зовет в кулинарное путешествие

Seasons of life
Время пить чай Время пить чай

Чем отличается английское чаепитие от знаменитой японской церемонии?

Psychologies
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
NEXTA Live — самый популярный Telegram-канал о протестах в Беларуси, который читают более миллиона человек. Откуда он взялся и кто его делает? NEXTA Live — самый популярный Telegram-канал о протестах в Беларуси, который читают более миллиона человек. Откуда он взялся и кто его делает?

Как телеграм-каналы NEXTA и NEXTA Live стали поставщиками новостей из Белоруссии

Esquire
В сердце - пустота: Нисон, Хабенский, Стрип и еще 10 звезд, потерявшие любимых В сердце - пустота: Нисон, Хабенский, Стрип и еще 10 звезд, потерявшие любимых

Потеря близких – это всегда тяжелое испытание. В чем находят спасение звезды?

Cosmopolitan
Больше воздуха Больше воздуха

Свою карьеру Сабина Ахмедова выстраивает очень грамотно и поступательно

OK!
Китайский рецепт ускорения: почему в России не растут инвестиции и что с этим делать Китайский рецепт ускорения: почему в России не растут инвестиции и что с этим делать

Россия и Китай: оценка экономических подходов

Forbes
Ребенок для себя, лживый брат и чувство юмора: удивительная история Минди Калинг Ребенок для себя, лживый брат и чувство юмора: удивительная история Минди Калинг

Удивительная судьба актрисы Минди Калинг

Cosmopolitan
Как сделать альбомный лист в Ворде за пару кликов Как сделать альбомный лист в Ворде за пару кликов

Как сделать альбомный лист в Word?

CHIP
«Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии «Жизнь слишком коротка, чтобы заниматься чем-то посредственным». Основатель Slack Стюарт Баттерфилд — о плюсах пандемии, родителях-хиппи и важности эмпатии

Стюарт Баттерфилд — о сходстве разработчиков с официантами

Inc.
Потратили $310 тысяч на домен, который не пригодился: история неудачного ребрендинга американской компании ConvertKit Потратили $310 тысяч на домен, который не пригодился: история неудачного ребрендинга американской компании ConvertKit

Как неосторожно выбранное для компании имя может повлечь горы проблем

VC.RU
«Если вам просто кто-то надоел, вы не идете на улицу драться с ОМОНом». Политолог-психолог Николай Косолапов о внутренней логике белорусских протестов «Если вам просто кто-то надоел, вы не идете на улицу драться с ОМОНом». Политолог-психолог Николай Косолапов о внутренней логике белорусских протестов

Политический психолог о протестах в Белоруссии

СНОБ
Правила жизни Дэвида Финчера Правила жизни Дэвида Финчера

Правила жизни режиссера Дэвида Финчера

Esquire
Отрывок из книги Бриджит Коллинз «Переплет» Отрывок из книги Бриджит Коллинз «Переплет»

Отрывок из романа Бриджит Коллинз «Переплет» — одной из самых ожидаемых книг

СНОБ
Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам Космический туризм: что нужно узнать и сделать перед  рейсом к звездам

«Космический туризм» раздел постоянно обновляющихся новостей

Популярная механика
«Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий» «Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий»

История изучения гелия и его необычные свойства

N+1
Ликбез и тест: что было на второй стороне знаменитых хитов Ликбез и тест: что было на второй стороне знаменитых хитов

Великие песни никогда не выходили поодиночке

Maxim
«Радиевые девушки»: светящиеся часы, радиация и смерть «Радиевые девушки»: светящиеся часы, радиация и смерть

Трагическая история, изменившая трудовое законодательство США.

Maxim
Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть

Защитой от волатильности рынка может стать хеджирование нефтегазовых доходов

Forbes
Искусственная засуха помогла экологам разрешить парадокс Пыльного котла Искусственная засуха помогла экологам разрешить парадокс Пыльного котла

Почему во времена Пыльного котла С3-растения вытеснили С4-растения?

N+1
Новый императив для бизнеса. Как инклюзия помогает компаниям эффективнее работать и менять социум Новый императив для бизнеса. Как инклюзия помогает компаниям эффективнее работать и менять социум

Почему бизнес становится инклюзивным и как можно ускорить этот процесс

Forbes
Нашёл инвестиции для британской Сети и научил королеву отправлять сообщения: история «отца европейского интернета» Нашёл инвестиции для британской Сети и научил королеву отправлять сообщения: история «отца европейского интернета»

История ученого и инженера Питера Кирстайна

VC.RU
Как определить размер груди Как определить размер груди

Как узнать ваш размер груди и как пользоваться таблицей размеров

Cosmopolitan
Чаша терпения: 7 грандиозных плотин Чаша терпения: 7 грандиозных плотин

Гидротехнические сооружения спорят по величию и мощи с природой. Кто сильнее?

Вокруг света
Открыть в приложении