Нанопроволочные лазеры - Nanowire lasers
| Часть цикла статей о |
| Наноэлектроника |
|---|
| Одномолекулярная электроника |
| Твердотельная наноэлектроника |
| Связанные подходы |
Полупроводниковые нанопроволочные лазеры - это наноразмерные лазеры, которые можно встраивать в микросхемы, и они представляют собой прорыв в приложениях для вычислений и обработки информации. Лазеры на основе нанопроволоки представляют собой источники когерентного света (одномодовые оптические волноводы), как и любые другие лазерные устройства, с преимуществом работы в наномасштабе. Созданные методом молекулярно-лучевой эпитаксии , нанопроволочные лазеры предлагают возможность прямой интеграции на кремнии, а также создания оптических межсоединений и передачи данных в масштабе чипа. Лазеры на основе нанопроволоки создаются на основе полупроводниковых гетероструктур AIIIBV. Их уникальная одномерная конфигурация и высокий показатель преломления обеспечивают низкие оптические потери и рециркуляцию в активной области сердцевины нанопроволоки. Это позволяет использовать субволновые лазеры размером всего несколько сотен нанометров. Нанопроволоки представляют собой резонаторные полости Фабри – Перо, определяемые торцевыми гранями проволоки, поэтому они не требуют полировки или скалывания граней с высоким коэффициентом отражения, как в обычных лазерах.
Характеристики
Лазеры на основе нанопроволоки можно выращивать селективно на Si / SOI-пластинах с помощью обычных методов MBE , что обеспечивает безупречное структурное качество без дефектов. Было продемонстрировано, что нанопроволочные лазеры, использующие системы материалов из нитридов III группы и ZnO, излучают в видимом и ультрафиолетовом диапазонах, однако инфракрасное излучение в диапазоне 1,3–1,55 мкм важно для телекоммуникационных диапазонов. Генерация на этих длинах волн достигается за счет удаления нанопроволоки с кремниевой подложки. Лазеры на основе нанопроволоки показали длительность импульса до <1 пс и обеспечивают частоту следования более 200 ГГц. Кроме того, было показано, что нанопроволочные лазеры сохраняют информацию о фазе импульса более 30 пс при возбуждении последующими парами импульсов. Таким образом, с такими конфигурациями возможны лазеры с синхронизацией мод в наномасштабе.