Чистый кремний впервые заставили испускать видимый свет

В Пенсильванском университете впервые смогли добиться от обычного кремния излучения света в широком диапазоне частот. Это достижение открывает новые возможности изготовления устройств, сочетающих электронные и фотонные компоненты.

Полупроводниковые материалы, и, в особенности, кремний, это основа современной электроники и компьютерной техники. К сожалению, кремний принадлежит к группе материалов, преобразующих избыточную энергию в тепло. Материалы с требуемыми фотонными свойствами, такие как например, сульфид кадмия, плохо совместимы с электроникой на базе кремния.

В эксперименте, описанном в Nature Photonics, физики размещали покрытые стеклом нанопровода из чистого кремния на стеклянной подложке. Затем, наносилось серебряное покрытие. Не имея возможности проникнуть в зону контакта провода с подложкой, слой серебра формировал в поперечном сечении провода подобие греческой буквы «омега» и действовал как плазмонная полость. Прозрачное дно позволяло ученым накачивать полупроводник энергией лазера и контролировать испускание кремнием фотонов.

Даже при возбуждении кремниевого нанопровода с переходом на один энергетический уровень, соответствующий длине волны голубого лазера, он излучал белый свет, охватывая весь видимый спектр. Это обеспечивает широкую полосу частот для работы фотонных или оптоэлектронных устройств.

В дальнейшем участники проекта рассчитывают найти способ электрического возбуждения нанопроводов диаметром от 20 до 100 нм. Это позволит обойтись без внешнего источника света и добиться лучшей интегрируемости в современные микросхемы.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI