| 0 |
|
Более эффективные солнечные батареи и возможность передавать огромные массивы данных на более высоких скоростях — только некоторые из возможных практических приложений уникального полупроводника, созданного сотрудниками Калифорнийского Университета в Санта Барбара (UCSB).
Об их достижении — сложном полупроводнике практически идеального качества с внедренной наноструктурой из упорядоченных рядов атомов для манипулирования энергией излучения в близком ИК-диапазоне — рассказывает титульная статья в мартовском издании журнала Nano Letters.
Главной идеей коллектива исследователей под руководством доктора Хонг Лу (Hong Lu) было использование эрбия, редкоземельного металла, обладающего способностью поглощать видимый и инфракрасный свет, который уже давно применяется для улучшения характеристик кремния при производстве волоконной оптики. Связав эрбий с сурьмой, ученые внедрили получившийся антимонид эрбия (ErSb) в качестве полуметаллической наноструктуры в полупроводящую матрицу антимонида галлия (GaSb).
Применяемый для этого метод молекулярной лучевой эпитаксии дает возможность контролировать размеры, форму и ориентацию наноструктур. При этом, идеальная структурная совместимость двух выбранных соединений позволяет осуществить внедрение наноструктур не нарушая атомарную решетку полупроводника — т.е. максимально сохранив его работоспособность для тех функций, которые он запроектирован выполнять.
«Это принципиально новый тип гетероструктуры, — утверждает Артур Госсард (Arthur Gossard), профессор факультета Материаловедения и факультета Электротехники и Компьютерных Технологий. — Полупроводники с включениями других материалов изучались годами, начиная с пионерских работ профессора UCSB и Нобелевского лауреата Херберта Кремера (Herbert Kroemer), единый кристал гетероструктурированного полупроводника/металла стал первым в своем роде».
Наноструктура позволяет сложному полупроводнику поглощать широкий спектр излучения благодаря явлению, известному как поверхностный плазмонный резонанс. Когда свет сталкивается с поверхностью полупроводника, электроны наноструктуры начинают резонировать — смещаются из положения равновесия и колеблются на той же частоте что и свет, сохраняя оптическую информацию, но сжимая ее до масштаба, совместимого с электронными устройствами.
По мнению Лу, такой материал может оказаться долгожданным связующим звеном, которое позволит инженерам совместить быстродействие и информационную емкость фотоники с компактностью электроники в схемах для обработки информации.
В технологиях обработки изображений, внедренные нанопровода ErSb обеспечивают эффект широкополосной поляризации, позволяя фильтровать и формировать изображения в ИК или даже более длинноволновом терагерцевом диапазоне.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
