Монослойный нанолазер впервые смог работать без охлаждения
Кoмaндa инжeнeрoв Aризoнскoгo унивeрситeтa (ASU) и пeкинскoгo Унивeрситeтa Цинxуa сконструировала первейший нанолазер, состоящий из слоя толщиной в одну молекулу на кремниевой подложке, что работает при комнатной температуре.
Подробности конструкции и функционирования нового лазера обсуждаются в статье пользу кого июльского онлайнового номера журнала Nature Nanotechnology.
Монослойные лазеры создавались и предварительно этого, но все они нуждались в охлаждении с помощью жидкого азота или гелия. Способность совершать работу в условиях окружающей среды открывает много возможностей использования таких устройств, хоть бы, во внутричиповых коммуникациях.
Для работы лазеру требуются два ключевых компонента: среда накачки и вруб для захвата фотонов. В качестве первого команда ASU-Цинхуа использовала монослой из 2D-материала, дителлурида молибдена, а второго — нанополость в подложке из кремния, кой является одним из лучших известных материалов для волноводов.
Экситоны в монослое MoTe2 испускаются получи длине волны, для которой кремний прозрачен, кроме того они несут в 100 крат больше энергии, чем генерируемые в традиционных полупроводниках, благодаря чему эффективное излучение в непрерывном лазерном режиме и становится возможным при комнатных температурах.
Предложенная методика совместима с существующим производством микросхем, получаемые лазеры благодаря их ничтожной толщине подходят для того схем гибкой электроники. Авторы сейчас работают над использованием для накачки своих лазеров электрического напряжения, как сделает такие системы ещё более компактными и удобными для интеграции в компьютерные чипы.