Германий стал совместим с лазерной технологией

Команда исследователей смогла сделать германий подходящим материалом для лазеров. В будущем это может привести к межкомпонентной связи в компьютерах с помощью света.

Исследователи из ETH, Цюрих, Института Пауля Шеррера (PSI) и Миланской политехники совместно разработали технологию производства, позволяющую использовать германий для изготовления лазеров, применив растягивание. Ученые продемонстрировали, что они могут использовать этот метод, эффективно изменяя оптические свойства германия, который в обычном, ненапряженном состоянии не подходит для лазеров. «При напряжении 3% материал испускает примерно в 25 раз больше фотонов, чем в обычном состоянии. Этого достаточно, чтобы построить лазер», - сказал Мартин Зюйсс (Martin Süess), аспирант из Лаборатории нанометаллургии ETH.

Для того чтобы сделать германий подходящим для лазеров, исследователи применили невысокое напряжение (механическое), созданное в германии, когда его испаряли на кремний, усилив предварительную деформацию посредством так называемых микромостов: они «засекают» германиевые полоски, которые остаются присоединенными к слою кремния на обоих концах, и в середине, по обеим сторонам. Две половинки полоски остаются, таким образом, соединенными только очень узким мостом, расположенным в нужном с точки зрения физических процессов месте, что обеспечивает интенсивный рост напряжения в германии. Свойства материала изменяются вследствие того, что индивидуальные атомы немного расходятся благодаря увеличению объема материала, что позволяет электронам переходить на более высокие энергетические уровни и излучать фотоны.

По мере того как миниатюризация электроники приближается к своему физическому пределу, повышать производительность компьютеров можно будет за счет более эффективной межкомпонентной связи. Это можно сделать с помощью света. Однако для того чтобы использовать свет для передачи данных, источники света должны быть настолько малыми, чтобы размещаться на микросхеме и в то же время быть совместимыми с кремнием, основным материалом для изготовления чипов. Кремний не подходит для изготовления лазеров, что делает данную разработку особенно важной.

«Германий отлично совмещается с кремнием и уже используется в компьютерной индустрии, - сказал аспирант Ричард Гайгер (Richard Geiger). – Если удастся построить миниатюрный лазер на германии, то системы можно будет изменить».

Свет, излучаемый германиевыми мостами, может быть использован для межпроцессорной связи