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

Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга Ионный кубит заставили работать по циклу Стирлинга

Намеренная дефазировка увеличила КПД квантового двигателя на два процента

N+1
Комплекс Наполеона и еще 9 комплексов, которые ты можешь у себя найти Комплекс Наполеона и еще 9 комплексов, которые ты можешь у себя найти

Найди в себе героя. И выгони его на фиг

Maxim
У берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов У берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов

Впервые были описаны фрагменты черепов архаичных людей, поднятые у острова Ява

N+1
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
Нерусская водка: какие бренды популярнее всего за рубежом Нерусская водка: какие бренды популярнее всего за рубежом

О самых популярных брендах иностранной «беленькой»

Maxim
Здоровье новорожденного: уход за кожей ребенка Здоровье новорожденного: уход за кожей ребенка

Как правильно ухаживать за кожей ребенка?

9 месяцев
Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика» Чего я не знал, начиная бизнес: Андрей Лобанов, «Алгоритмика»

Андрей Лобанов знает о «болезнях роста» не понаслышке

Inc.
Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки? Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки?

Умные, взрослые, обеспеченные и... одинокие. Они становятся легкой добычей

Psychologies
Как реклама сделала из «стыдного» товара новую индустрию: Scott Paper Company и продвижение туалетной бумаги Как реклама сделала из «стыдного» товара новую индустрию: Scott Paper Company и продвижение туалетной бумаги

Заставить мир и платить за туалетную бумагу было сложно

VC.RU
Веретенообразная извилина мозга незрячих с рождения опознала лица на ощупь Веретенообразная извилина мозга незрячих с рождения опознала лица на ощупь

Способность распознавать лица — ключевая функция зрительной системы человека

N+1
Просто о сложном. Что такое ШРУС Просто о сложном. Что такое ШРУС

Эти шарниры медленно завоевывали мир

4x4 Club
Facebook стала главной торговой площадкой Бангладеш: в соцсети сотни тысяч людей продают платья, украшения и попугаев Facebook стала главной торговой площадкой Бангладеш: в соцсети сотни тысяч людей продают платья, украшения и попугаев

Как жители Бангладеша используют Facebook

VC.RU
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
В честь Микки Мауса и мужской бороды: самые нелепые единицы измерений В честь Микки Мауса и мужской бороды: самые нелепые единицы измерений

Что быстрее – метр в секунду или фурлонг в фортнайт?

Популярная механика
«Материнство калечило женщин страшнее, чем мужчин война». Могла ли женщина быть независимой в XIX веке «Материнство калечило женщин страшнее, чем мужчин война». Могла ли женщина быть независимой в XIX веке

Отрывок из книги «Сад» Марины Степновой

Forbes
Знаешь ли ты, что на самом деле стрекоза в басне Крылова — вовсе не стрекоза? Знаешь ли ты, что на самом деле стрекоза в басне Крылова — вовсе не стрекоза?

На уроках литературы от тебя скрывали правду о басне «Стрекоза и Муравей»!

Maxim
Генерал по лицею Генерал по лицею

Седой генерал – директор Царскосельского лицея

Дилетант
«Это было лишь начало истории. «Кино» — не группа, которая ушла в зените славы». Александр Цой, сын Виктора Цоя, продюсер концертов «Кино» в 2020 г. «Это было лишь начало истории. «Кино» — не группа, которая ушла в зените славы». Александр Цой, сын Виктора Цоя, продюсер концертов «Кино» в 2020 г.

Интервью с сыном Виктора Цоя, Александром

Esquire
10 самых ненавистных видео на YouTube 10 самых ненавистных видео на YouTube

Праздность — главный раздражитель зрителей YouTube

Maxim
Бренд семи морей: знакомьтесь, nanamica Бренд семи морей: знакомьтесь, nanamica

Коллекции марки nanamica сочетают функциональную техническую одежду

GQ
Чай, «Новичок» и другие яды России Чай, «Новичок» и другие яды России

Загадочные отравления в России

СНОБ
Игра Carrion заставит вас симпатизировать червю и пожирать людей без капли сожаления Игра Carrion заставит вас симпатизировать червю и пожирать людей без капли сожаления

Carrion – головоломка-хоррор

GQ
Мудборд: гангстерский стиль на примере культовых ролей Роберта Де Ниро Мудборд: гангстерский стиль на примере культовых ролей Роберта Де Ниро

На примере нарядов героев Роберта Де Ниро можно составить портрет мафиози в кино

Esquire
Щит для чистого дыхания Щит для чистого дыхания

Вместе с воздухом в организм могут попадать вредные вещества и организмы

Популярная механика
Глава из книги Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество» Глава из книги Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество»

Новый роман Филипа Пулмана «Книга пыли. Тайное содружество»

СНОБ
Шикакай и куркума: секреты красоты индианок и рецепты от звезд Шикакай и куркума: секреты красоты индианок и рецепты от звезд

как ухаживают за собой признанные во всем мире красавицы из Индии

Cosmopolitan
Renault Kaptur. Издание исправленное и дополненное Renault Kaptur. Издание исправленное и дополненное

Про самый российский автомобиль французского бренда Renault

4x4 Club
С видом на город С видом на город

Интерьер в современном стиле в доме с потрясающим видом на Неву и Смольный собор

SALON-Interior
На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны На Большом адронном коллайдере в столкновении фотонов родились W-бозоны

Физики открыли новые возможности для исследования электрослабого взаимодействия

N+1
Правила жизни Аарона Пола Правила жизни Аарона Пола

Правила жизни актера Аарона Пола

Esquire
Открыть в приложении