Исследователи сделали прорывное открытие в области нанополостей, разработав полупроводниковую нанополость III-V, превосходящую предыдущие стандарты по сдерживанию света. Это достижение имеет потенциал изменить фотонические устройства, значительно улучшая эффективность коммуникации и вычислений за счет более быстрой передачи данных и снижения энергопотребления.
Исследования, проведенные Мэн Сюн из Технического университета Дании, привели к созданию нанополостей с ультрасколькими объемами моды, что обещает прогресс в различных областях технологии. Благодаря сдерживанию света на уровне ниже дифракционного предела, эти нанополости оказывают огромный потенциал для улучшения лазеров, светодиодов, квантовой коммуникации и технологий сенсорики. Более того, они могут позволить более быструю передачу данных и значительно снизить энергопотребление в системах связи.
Новый дизайн нанополостей показал объем моды в 10 раз меньше, чем у любых ранее продемонстрированных материалов III-V, таких как мышьяковистый галлий и фосфид индия. Эти материалы обладают уникальными свойствами, идеальными для оптоэлектронных устройств. Пространственное сдерживание света, достигаемое исследователями, усиливает взаимодействие света и вещества, что приводит к более мощным светодиодам, меньшим пороговым значениям лазеров и более высоким эффективностям фотонов.
Влияние этих нанополостей выходит за рамки передачи данных. Их интеграция в продвинутые методы изображения, такие как суперразрешающая микроскопия, может изменить обнаружение болезней и контроль хода лечения. Кроме того, они обещают улучшить сенсоры, используемые в различных областях, включая окружающую среду, безопасность пищи и безопасность.
Этот прорыв является результатом усилий Центра нанофотоники NanoPhoton при Техническом университете Дании. Их исследования диэлектрических оптических полостей привели к разработке полостей с экстремальным диэлектрическим ограничением (EDC), обеспечивающих сдерживание света на глубинном подволновом уровне. Исследователи считают, что полости EDC могут открыть путь к высокоэффективным компьютерам и снизить энергопотребление, интегрируя лазеры и фотодетекторы глубоко подволнового диапазона в транзисторы.
Успешная реализация нанополостей в полупроводниковом материале индий фосфид (InP) III-V была обусловлена улучшенной точностью процесса изготовления с использованием электронной литографии с электронным лучом и сухой эцефизацией. Исследователи достигли диэлектрического размера особенности всего 20 нм и дальнейшей оптимизации дизайна нанополости, чтобы достичь объема моды, в четыре раза меньшего, чем объем, ограниченный дифракцией.
В то время как подобные характеристики удалось достичь в кремниевых нанополостях, кремний не обладает прямыми переходами между зонами, такими как у полупроводников III-V. Это делает полупроводниковые нанополости III-V перспективным прорывом в области фотонических устройств, открывая новые возможности для улучшения коммуникационных и вычислительных систем в будущем.
Часто задаваемые вопросы:
The source of the article is from the blog combopop.com.br