Лазер на основе нанопроводов может существенно повысить плотность хранения информации

На сегодня полупроводниковый лазер находит множество нужных применений от чистки воды до чтения CD и DVD дисков. Но сейчас сферу их применения возможно кроме того увеличить, благодаря изучениям ученых из америки, создавших новый тип устройства, каковые может дать громадную мощность излучения при меньших габаритах и более дешевизне производства. Эта разработка может привести к тому, что музыкальный CD-диск будет хранить не 1 альбом (как на данный момент), а 6 часов музыки, и к новому методу зондирования одной единственной биологической клетки.

Количество информации, записанный на компакт-диске, зависит от того, как хорошо возможно «вырезать» дорожки на его поверхности. Помимо этого, данные должен иметь возможность прочесть второй лазер. Оба этих ограничения связаны с так называемым дифракционным пределом (фундаментальным ограничением для волнового излучения), равным приблизительно половине длины волны данного излучения.

Так, дабы разместить больше информации на той же площади диска, требуется уменьшить данный дифракционный предел, т.к. возможно применять лазер, трудящийся в коротковолновом диапазоне. Аудио-проигрыватель для компакт-дисков применяет ближний ИК-диапазон (780 нм); DVD применяет красный лазер с длиной волны 657 нм, а Blu-ray трудится в фиолетовом диапазоне на длине волны 405 нм.

Разумеется, что следующий ход в уплотнении обязан привести в ультрафиолетовую область, но с созданием для того чтобы устройства были связаны определенные трудности.

Полупроводниковый лазер обязан содержать в себе p-n переход между двумя областями с избытком хороших и отрицательных свободных носителей тока. В случае если приложить внешнее напряжение, то эти свободные заряды движутся навстречу друг другу и рекомбинируют, формируя световую волну. Протяженность волны излучения зависит от применяемого полупроводника.

Ранее нитрид галлия считался лучшим кандидатом на роль базы для ультрафиолетового лазера, но с его помощью нельзя создать действенный лазер, действующий при комнатной температуре, т.к. в этом веществе при дырок и рекомбинации электронов выделяется через чур много тепла.

Ответ внесли предложение ученые из University of California (США). Вместо нитрида галлия они применяли оксид цинка.

В оксиде цинка достаточно легко создать n-область, но главная неприятность заключалась в формировании p-области. Изучения продемонстрировали, что эту задачу решает включение в оксид цинка маленького числа атомов сурьмы. Так, трудности свелись к производству монокристаллов оксида цинка, содержащих в себе одновременно и n, и p-области, так что бы электроны имели возможность вольно перемещаться между этими областями.

В качестве решения проблемы ученые внесли предложение применять кристаллы чистого оксида цинка в виде узких пленок, на которых выращиваются долгие узкие кристаллы цинка с дополнительными атомами сурьмы. Протяженность этих «дополнительных» кристаллов – порядка 3 мкм, а толщина – около 200 нм.

При для того чтобы соединения кристаллов, они оказываются слиты воедино. Тесты продемонстрировали, что созданное устройство вправду трудится достаточно действенно в роли ультрафиолетового лазера с длиной волны около 385 нм.

Определенно, разработка обязана взять предстоящее развитие. Действительно, сейчас все еще существуют неприятности с массовым изготовлением таких сложных «монокристаллов».

Подробные результаты работы были размещены в издании Nature Nanotechnology.

Случайные записи:

• В кузбассе проходит неделя инноваций
• Роснано подвела итоги конкурсов по разработке программ подготовки кадров для проектных компаний

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе? Просто о сложном

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Сибирские ученые создали кристаллы, расширяющие возможности лазеров

  МОСКВА, 21 апр — РИА Новости. минералогии Института и Учёные геологии им. В. С. Соболева СО РАН создали образцы кристаллов с улучшенными особенностями,…

• Произведенные лазером пузырьки превращают емкость с жидкостью в трехмерный дисплей

  Исследователи из университета Уцуномии (Utsunomiya University), Япония, создали разработку формирования при помощи лазера маленьких пузырьков в…

• Новая электроника может работать в телесных жидкостях

  телесные жидкости и Электроника – не наилучшее сочетание. Но новая разработка позволяет электронным устройствам функционировать при прямом контакте с…

• Новые подробности о миниатюрном плазмонном лазере

  Инженеры из Тайваня, США и Китая испытали несложной в изготовлении плазмонный нанолазер (коротко об этом изобретении мы уже писали). Неспешно уменьшая…