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

РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых

Как ученые подтвердили нейрогенез у взрослых

N+1
20 самых богатых семей российского парламента — 2020 20 самых богатых семей российского парламента — 2020

Самые богатые семьи депутатов и сенаторов по итогам декларационной кампании 2020

Forbes
Какие БАДы работают при депрессии: исследование Какие БАДы работают при депрессии: исследование

Насколько безрецептурные пищевые добавки полезны для облегчения депрессии

ТехИнсайдер
Что нужно знать о хоккеисте Андрее Свечникове Что нужно знать о хоккеисте Андрее Свечникове

Рассказываем о самой молодой российской звезде НХЛ

GQ
Что скрывает от нас подземка: 10 интересных фактов о московском метро Что скрывает от нас подземка: 10 интересных фактов о московском метро

Московское метро — незаменимый транспорт, про который мы не все знаем

ТехИнсайдер
Как перестать «кусочничать»? Как перестать «кусочничать»?

Почему возникает кусочничество и как избежать соблазнов

Худеем правильно
Самый вредный сосед, или Кто такой кверулянт Самый вредный сосед, или Кто такой кверулянт

Люди, которые получают удовольствие от написания жалоб

Psychologies
Путешествие к местам силы: для чего сегодня люди ходят в походы Путешествие к местам силы: для чего сегодня люди ходят в походы

Для чего горожане испытывают себя

Seasons of life
Не просто хобби: Как построить бизнес на рукоделии Не просто хобби: Как построить бизнес на рукоделии

Как увлечение может стать настоящим делом жизни

Seasons of life
Минуточку Минуточку

Время — самая неуловимая и загадочная материя

Добрые советы
Чтобы полюбить себя, важно выстроить личные границы Чтобы полюбить себя, важно выстроить личные границы

Что нам мешает выстраивать личные границы и почему это настолько важно?

Psychologies
Зачем мужчинам шпагат? 5 мощных аргументов «за» от тренера по растяжке Зачем мужчинам шпагат? 5 мощных аргументов «за» от тренера по растяжке

Для чего мужчинам заниматься растяжкой?

Playboy
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
Может ли христианин выступать против власти Может ли христианин выступать против власти

Может ли благочестивый христианин выступать против власти и ходить на митинги

СНОБ
Юлия Доманова: Как маме найти время на себя, если дома грудной ребенок Юлия Доманова: Как маме найти время на себя, если дома грудной ребенок

Как организовать время так, чтобы посвящать себе не менее четырех часов в сутки

СНОБ
4 простых шага к экологичному образу жизни 4 простых шага к экологичному образу жизни

Чтобы начать вести экологичный образ жизни, не нужно пускаться во все тяжкие

Seasons of life
Аэробные бактерии повредили легкие при кислородном отравлении Аэробные бактерии повредили легкие при кислородном отравлении

Патогенез кислородного повреждения легких стал полнее

N+1
Российские биологи разобрались в работе прокариотических белков-аргонавтов Российские биологи разобрались в работе прокариотических белков-аргонавтов

Молекулярные биологи раскрыли роль прокариотических белков-аргонавтов

N+1
Тому Форду 59 лет. Вспоминаем факты из его биографии Тому Форду 59 лет. Вспоминаем факты из его биографии

Вспоминаем заслуги Тома Форда и факты из его творческой биографии

GQ
Смотреть в глаза Смотреть в глаза

Как бороться с темными кругами под глазами

Худеем правильно
Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink

Далеко ли нам до полной интеграции с компьютером – и причем тут Гертруда

Популярная механика
Евгений Евтушенко Евгений Евтушенко

Правила жизни Евгения Евтушенко

Esquire
Гид по родинкам: что это такое, как они появляются и стоит ли их удалять Гид по родинкам: что это такое, как они появляются и стоит ли их удалять

Выясняем, что означают родинки и почему они появляются

Cosmopolitan
8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп 8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп

Сколько видеоклипов с Джонни Деппом ты видел?

Maxim
Невидимый абьюз: когда старые люди терпят суровое обращение Невидимый абьюз: когда старые люди терпят суровое обращение

Как старение пожилых родителей часто в корне меняют жизнь взрослых детей

Psychologies
«Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма «Четыре квадранта конформизма». Прочитайте новое эссе основателя Y Combinator Пола Грэма

Пол Грэм о типах людей — от «агрессивных стукачей» до «послушных овец»

Inc.

Сложный характер Шэрон Стоун

Cosmopolitan
Советское искусство на Западе: кому оно сейчас нужно и зачем Советское искусство на Западе: кому оно сейчас нужно и зачем

В чем проблема термина «советское искусство» и кто охотится за ним на аукционах

Esquire
Как ездить с прицепом: правила, ограничения, штрафы Как ездить с прицепом: правила, ограничения, штрафы

Какие права и документы требуются для езды с прицепом?

РБК
Российские испытания беспилотных автомобилей без водителя отложили до 2021 года Российские испытания беспилотных автомобилей без водителя отложили до 2021 года

Испытания беспилотных автомобилей в России

N+1
Открыть в приложении