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

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

СНОБ
Повреждения на 30-тысячелетних зубах кроманьонцев объяснили пирсингом Повреждения на 30-тысячелетних зубах кроманьонцев объяснили пирсингом

Антрополог проанализировал повреждения на зубах древних людей

N+1
Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах

Эти события реально произошли в августе 2017 года

4x4 Club
От шелка до кремния От шелка до кремния

10 лидеров, которые объединили мир

kiozk originals
Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество

У исследователей новое заключение относительно динозавров

N+1
Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен

Со стрессом нужно уметь бороться. Как это делать правильно — читай в материале

Playboy
Как определить размер груди Как определить размер груди

Как узнать ваш размер груди и как пользоваться таблицей размеров

Cosmopolitan
Едва окончив семилетку. Покупка подержанного Range Rover Едва окончив семилетку. Покупка подержанного Range Rover

Что произойдёт, если забить на регламент своевременного обслуживания Range Rover

4x4 Club
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
9 актеров, получивших на съемках травмы, которые вошли в фильм 9 актеров, получивших на съемках травмы, которые вошли в фильм

Если на стене висит ружье, задача режиссера — сделать его заряженным

Maxim
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
Вопросы, смытые дождем Вопросы, смытые дождем

Чего мы до сих пор не знаем о последствиях ядерной бомбардировки Хиросимы

N+1
New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09 New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09

Как сериал «Mad Men» повлиял на модную индустрию

Weekend
Прототанки Прототанки

Не все безумные идеи безумных военных изобретателей дошли до конвейера

Maxim
Почему постсоветской эпохе приходит конец Почему постсоветской эпохе приходит конец

Почему эпоха всеобщей имитации, начатая в августе 1991 года, заканчивается

СНОБ
Правила жизни Андрея Кончаловского Правила жизни Андрея Кончаловского

Андрей Кончаловский: мужчине всегда шесть лет

Esquire
Ришельё: сделаем Францию снова великой! Ришельё: сделаем Францию снова великой!

Знаменитый кардинал Ришельё создал сильную централизованную державу

Дилетант
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
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
Отравленные куриные перья помогли радужным птицам спастись от паразитов Отравленные куриные перья помогли радужным птицам спастись от паразитов

Куриные перья, обработанные инсектицидом, способны защитить птиц от личинок мух

N+1
Каких чудовищ вы встретите в новом сериале «Страна Лавкрафта» Каких чудовищ вы встретите в новом сериале «Страна Лавкрафта»

Людоеды, маньяки и полтергейсты – ничто, по сравнению с расистами

GQ
Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной

Ученые не обнаружили сокращения численности насекомых на территории США

N+1
Идеальное сочетание: какие тени подходят для карих глаз Идеальное сочетание: какие тени подходят для карих глаз

Какие выбрать тени под карие глаза, чтобы выглядеть ярко и нескучно

Cosmopolitan
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
10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор 10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор

Многие решения из Windows 95 стали стандартными для всех последующих ОС

Популярная механика
Счастье из Счастье из

Что мы видим, когда поутру заглядываем в "Инстаграм"?

Cosmopolitan
Как начать инвестировать, если у вас только 1000 рублей Как начать инвестировать, если у вас только 1000 рублей

Инвестиции сегодня — это модно или необходимо?

Psychologies
Беременные самцы морских коньков подкормили зародышей Беременные самцы морских коньков подкормили зародышей

Австралийские биологи нашли первые экспериментальные свидетельства патротрофии

N+1
Как правильно фотографироваться в спортзале Как правильно фотографироваться в спортзале

Не для лайков в «Инстаграм», а для твоей же безопасности!

Maxim
Открыть в приложении