Повышена эффективность кремниевых лазеров

Всего лишь несколько лет назад многие исследователи были уверены, что использовать кремний для изготовления лазера принципиально невозможно. Однако недавние достижения показали, что это не так. Очередной значительный шаг совершили специалисты компании Intel. Они изготовили кремниевый лазер, который превосходит по эффективности все предыдущие образцы, потребляя на порядок меньше энергии. По мнению участников проекта, разработка достигла той стадии, когда полученные лазеры можно использовать в медицинских приборах и системах безопасности.

Важным достоинством лазера, созданного в лабораториях Intel является высокая когерентность – проще говоря, излучаемый свет находится в очень узкой полосе частот электромагнитного спектра. По словам одного из руководителей проекта, по тому показателю новый лазер «лучше любого [полупроводникового] лазера, доступного коммерчески».

Примечательно, что весь этап разработки – от первого лабораторного образца до прототипа, имеющего ясную перспективу коммерциализации, ушло около года.

В медицине, лазер, созданный Intel, может быть использован для обнаружения раковых опухолей, поскольку он излучает свет ближней инфракрасной части спектра, поглощаемой опухолями. Это же свойство некоторых химических элементов, входящих в состав взрывчатых веществ, позволяет использовать новые лазеры в системах безопасности.

Чтобы кремниевый лазер заработал, в него нужно подать свет от внешнего источника. Однако в ранних образцах эффективность работы была невысока. Секрет новой разработки лежит в формировании особых структур - «волноводов» (на иллюстрации они выглядят, как яркие линии), усиливающих свет, который затем покидает толщу кристалла. На каждой из сторон волновода располагаются диоды, «всасывающие» излишек электронов, обычно препятствующий излучению света. Следующим этапом работы, полагают исследователи, должно стать объединение в одном полупроводниковом чипе лазера и питающего его источника света.

По материалам: IXBT.com