Изследователите са направили пробивно откритие в технологията на нанокавитетите, като разработват нанокавитет на полупроводник от III-V материали, който надминава предишните стандарти за задържане на светлина. Този постижение има потенциала да революционизира фотоничните устройства, значително подобрявайки комуникацията и ефективността на изчисленията с по-бързо предаване на данни и намалена консумация на енергия.
Изследователите под ръководството на Менг Сионг от Техническия университет на Дания създадоха нанокавитети с ултрамалък обем на мода, които обещават напредък в различни области на технологията. Като задържат светлината на ниво под дифракционния лимит, тези нанокавитети предлагат огромен потенциал за подобряване на лазерите, светодиодите, квантовата комуникация и технологиите за сензори. Освен това те могат да позволят по-бързо предаване на данни и значително намаляване на консумацията на енергия в комуникационните системи.
Новият дизайн на нанокавитетите показа моден обем, 10 пъти по-малък от всички предишни демонстрации в материалите от III-V като галиев арсенид и индиев фосфид. Тези материали притежават уникални свойства, идеални за оптоелектронни устройства. Пространственото заключване на светлината, постигнато от изследователите, усилва взаимодействието между светлината и материята, резултирайки в по-мощни светодиоди, по-малки прагове на лазера и по-висока фотонна ефективност.
Влиянието на тези нанокавитети надхвърля предаването на данни. Интегрирането им в напреднали методи за изображения, като микроскопи със супер-разделителна способност, може да революционизира откриването на заболявания и наблюдението на лечението. Освен това те показват възможности за подобряване на сензорите, използвани в различни приложения, включително околната среда, безопасността на храните и сигурността.
Това откритие е част от усилията на NanoPhoton – Център за нанофотоника при Техническия университет на Дания. Тяхното изследване на диелектрични оптични кавитети е довело до разработването на кавитети с екстремно диелектрично заключване (EDC), които позволяват дълбоко подвълново заключване на светлината. Изследователите вярват, че кавитетите EDC могат да открият пътя към изключително ефективни компютри и намалена консумация на енергия, като интегрират лазери и фотодетектори с дълбоко подвълнов размен в транзисторите.
Успешната реализация на нанокавитетите в полупроводника от III-V индиев фосфид (InP) се приписва на подобрената точност на процеса на изработка, основаващ се на литография с електронен лъч и сухо ецаване. Изследователите постигнаха диелектричен размер на характеристиките колкото 20 нм и допълнително оптимизираха дизайна на нанокавитета, за да достигнат модов обем, който е четири пъти по-малък от обема, ограничен от дифракцията.
Въпреки че са постигнати подобни характеристики в силициеви нанокавитети, силициевите липсват пряките преходи от енергиен банд в енергиен банд, обикновено срещани в полупроводниците от III-V. Това прави нанокавитетите на полупроводниците от III-V пробив в областта на фотоничните устройства и отваря нови възможности за подобрени комуникационни и изчислителни системи в бъдеще.
Често задавани въпроси:
В: Какво е пробивното откритие, направено в технологията на нанокавитетите?
О: Изследователите разработиха нанокавитет от полупроводник от III-V материали, който надминава предишните стандарти за задържане на светлина.
В: Как това откритие може да революционизира фотоничните устройства?
О: Това постижение има потенциала да значително подобри ефективността на комуникацията и изчисленията, чрез по-бързо предаване на данни и намалена консумация на енергия.
В: Какви потенциални напредъци обещават тези нанокавитети?
О: Нанокавитетите предлагат потенциални напредъци в лазерите, светодиодите, квантовата комуникация и технологиите за сензори.
В: Как се различава новият дизайн на нанокавитетите от предишните?
О: Новият дизайн на нанокавитетите показа моден обем, 10 пъти по-малък от всички предишни демонстрации в материалите от III-V.
В: Как пространното заключване на светлината, постигнато от изследователите, подобрява оптоелектронните устройства?
О: Пространното заключване на светлината усилва взаимодействието между светлината и материята, резултатът от което са по-мощни светодиоди, по-малки прагове на лазера и по-висока фотонна ефективност.
В: Освен предаването на данни, какви други приложения могат да имат тези нанокавитети?
О: Тези нанокавитети имат потенциал за напредък в напреднали методи за изображения, откриване на заболявания, мониторинг на лечението, както и за сензори, използвани в околната среда, безопасност на храните и сигурността.
В: Кои са отговорните за това изследване?
О: Изследването бе ръководено от Менг Сионг от Техническия университет на Дания, с усилията на NanoPhoton – Център за нанофотоника.
В: Как нанокавитетите бяха успешно реализирани в полупроводника от III-V индиев фосфид (InP)?
О: Успешната реализация на нанокавитетите се приписва на подобрената точност на процеса на изработка, възложена на литография с електронен лъч и сухо ецаване.
В: Как се различават нанокавитетите на полупроводниците от III-V от силициевите нанокавитети?
О: Нанокавитетите на полупроводниците от III-V разполагат с пряки преходи от енергиен банд в енергиен банд, за разлика от силициевите нанокавитети, което ги прави пробив в областта на фотоничните устройства.
The source of the article is from the blog lokale-komercyjne.pl