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

«История России языком дворянских гербов» «История России языком дворянских гербов»

Какое изображение можно считать гербом?

N+1
5 хитростей бега: как правильно начать заниматься 5 хитростей бега: как правильно начать заниматься

Как бегать без вреда для здоровья?

Популярная механика
Ген ожирения объединил людей с собаками Ген ожирения объединил людей с собаками

Ученые выявили у собак ген, связанный с развитием ожирения

N+1
Повседневная жизнь в Северной Корее Повседневная жизнь в Северной Корее

Бескомпромиссное исследование повседневной жизни в Чхонджине, Северная Корея

kiozk originals
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
10 современныx фильмов про отношения детей и родителей 10 современныx фильмов про отношения детей и родителей

Любимые фильмы на тему родительства, всех его граней и оттенков

Seasons of life
Напугать до смерти! Самый отвратительный аттракцион в мире Напугать до смерти! Самый отвратительный аттракцион в мире

«Мак-Кейми Менор» — аттракцион, который считается одним из самых страшных в мире

Cosmopolitan
Олигархи, алмазные рудники, мозоли и интриги. Отрывок из детективного романа «Каннибалы» Олигархи, алмазные рудники, мозоли и интриги. Отрывок из детективного романа «Каннибалы»

Отрывок из книги Юлии Яковлевой «Каннибалы»

Forbes
Физики избавились от объектива в камере светового поля Физики избавились от объектива в камере светового поля

Ученые сформировали изображения светового поля без использования объектива

N+1
Тотем, дай мне свою силу Тотем, дай мне свою силу

Как предметы и животные влияют на нашу жизнь?

Psychologies
Ученые нанесли на карту еще миллион квадратных километров торфяников Ученые нанесли на карту еще миллион квадратных километров торфяников

Новые данные позволили улучшить прогнозы эмиссии парниковых газов

N+1
Как менялся образ голливудского героя Как менялся образ голливудского героя

В разное время мир фанател и от веселых простачков, и от бесстрашных мафиози

GQ
Доктор в плюсе: зачем сервис с инвестициями «Яндекса» объединился с лидером рынка телемедицины Доктор в плюсе: зачем сервис с инвестициями «Яндекса» объединился с лидером рынка телемедицины

Чем важно объединение «МК Доктор рядом» и сервиса Doc+?

Forbes
Алексей Маслов: Конфуций. Беседы с одиноким мудрецом Алексей Маслов: Конфуций. Беседы с одиноким мудрецом

Отрывок из новой книги Алексея Маслова о великом китайском мыслители Конфуции

СНОБ
Города, которые хотели построить Гитлер и Дисней Города, которые хотели построить Гитлер и Дисней

Самые удивительные нереализованные проекты

Популярная механика
Сферы для массажа — тренд 2020 года: лучшая альтернатива роллерам и гуаша? Сферы для массажа — тренд 2020 года: лучшая альтернатива роллерам и гуаша?

Как пользоваться Ice Globes и какая от них польза?

Cosmopolitan
Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли

Помадный маньяк умолял полицию отыскать и схватить его

Cosmopolitan
Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы? Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы?

Способен ли к любви человек, страдающий ПТСР?

Psychologies
Жека, надевай перчатки! Жека, надевай перчатки!

Евгений Романцов: в режиме жесткой аскезы

OK!
Коротко о Battletoads: вы хотите в нее сыграть, но она вас бесит Коротко о Battletoads: вы хотите в нее сыграть, но она вас бесит

Battletoads: яркое, безумное напоминание о том, какими игры были четверть века

GQ
Доходное место: в каких странах менее рискованно вкладывать деньги Доходное место: в каких странах менее рискованно вкладывать деньги

Оценка риска инвестиций в индексы стран G-20 на долгосрочном временном интервале

Forbes
Фильм «Неистовый»: не хамите никому в пробке, а то нарветесь на злобного Рассела Кроу Фильм «Неистовый»: не хамите никому в пробке, а то нарветесь на злобного Рассела Кроу

«Неистовый» обнажает свой месседж очень быстро и даже в какой-то степени наивно

GQ
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
Вопросы пола Вопросы пола

Выбираем экологичное и безопасное напольное покрытие

Лиза
Как хотят мужчины и что об этом думают женщины Как хотят мужчины и что об этом думают женщины

Какое на самом деле мужское желание?

СНОБ
Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы Бейонсе, Адриана Лима и другие звезды, которые хранили девственность до свадьбы

Звезды, которые "неприлично долго" оставались невинны

Cosmopolitan
9 бесполезных привычек, из-за которых мы тратим время впустую 9 бесполезных привычек, из-за которых мы тратим время впустую

Почему мы вечно спешим, но все равно нам не хватает времени?

Psychologies
Любит - не любит? Что означает положение Венеры в гороскопе твоего мужчины Любит - не любит? Что означает положение Венеры в гороскопе твоего мужчины

Как узнать, где у твоего мужчины Венера и что это значит для вашей любви

Cosmopolitan
Почему чужие достижения причиняют такую боль? Почему чужие достижения причиняют такую боль?

Сравнивать себя с окружающими непродуктивно

Psychologies
Сладкая жизнь: 5 рецептов десертов и завтраков, которые легко приготовить дома Сладкая жизнь: 5 рецептов десертов и завтраков, которые легко приготовить дома

Что делать, если все любимые перекусы надоели?

Playboy
Открыть в приложении