Создан первый в своем роде квантовый каскадный лазер на базе кремния

admin 8 Май, 2016 08:31 ДП | Категория Все новости, Наука | Нет комментариев

Группа исследователей, возглавляемая Александром Споттом из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, создала первый в своем роде квантовый каскадный лазер из кремния.

Подобное устройство имеет множество областей его применения, начиная от химической спектроскопии и детектирования различных химических соединений до коммуникаций в открытом космическом пространстве и астрономии. Кроме этого, интеграция лазеров прямо на кристаллы полупроводниковых чипов гораздо эффективней и компактней, нежели технологии введения на кристалл фотонно-электронного чипа луча света от внешнего лазера, пишут Новости ИТ

Следует отметить, что значение ширины запрещенной зоны не позволяет изготавливать лазерные источники света непосредственно из кремния. Обычно, лазерные диоды изготавливают из полупроводников III-V группы, таких, как арсенид галлия (GaAs) и фосфид индия (InP). Заключение слоя кремния между слоями полупроводников III-V группы позволяет создать кремниевый лазер, но длина волны света такого лазера не превышает 2 микрометров на счет влияния целого ряда ограничения. Но для практического использования подобных лазеров необходимо, чтобы они могли излучать более длинноволновый инфракрасный свет, и ученые обратили свое внимание на так называемый квантовый каскадный лазер.

Создание квантового каскадного лазера является достаточно сложной задачей, а в данном случае она еще усложнилась тем, что диоксид кремния активно поглощает свет в середине инфракрасного диапазона. “Это означает, что нам необходимо было создать несколько кремниевых лазеров различного типа, соединенных между собой кремниевым волноводом” – объясняет Александр Спотт – “Для этого мы разработали волновод специального типа SONOI (silicon-on-nitride-on-insulator), в котором присутствует слой нитрида кремния, нанесенный на структуру основного кремниевого волновода”.

Следующим шагом, который намерены сделать ученые, станет оптимизация структуры созданного ими каскадного квантового лазера с целью улучшения параметров его теплоотдачи, что, в свою очередь, позволит ему работать не в импульсном режиме, а в режиме постоянного излучения. “Кроме этого, изменения в структуре лазера должны поднять его эффективность и уровень мощности” – рассказывает Александр Спотт, – “Эти шаги приблизят нас вплотную к созданию устройств, работающих в середине инфракрасного диапазона, таких, как спектрометры и газовые анализаторы, интегрированных прямо на поверхность оптоэлектронных кремниевых чипов. Это позволит уменьшить стоимость таких устройств и минимизировать их до того уровня, когда их можно даже будет встраивать в смартфоны, планшеты и ноутбуки в случае такой необходимости”.

Источник: dailytechinfo.org

Похожие новости:

Автор: admin

Добавить комментарий


Яндекс.Метрика Украина онлайн
© 2012-2017 copyright Новости ИТ