Láseres novedosos a partir de nanoestructuras cuánticas
Un punto cuántico es un nanocristal semiconductor que confina sus excitones en tres dimensiones espaciales. Los excitones son cuasipartículas sólidas formadas por un electrón y un agujero y su confinamiento da lugar a una gran variedad de fenómenos físicos. El crecimiento de InAs (arseniuro de indio) sobre el InP (fosfuro de indio) dieléctrico en condiciones controladas da lugar a la formación de una serie de puntos cuánticos que actualmente forman lo que se llama un hilo cuántico. El proyecto NANOMAT ha estudiado esta formación automontada de gotitas nanométricas de material semiconductor sobre un sustrato con defecto de adaptación (como InAs/InP). Esto abre la posibilidad a una nueva tecnología, en la que la estructura de banda puede manipularse a escala nanométrica en las tres dimensiones. En concreto, se ha estudiado experimentalmente la fotoluminiscencia, es decir la absorción y la posterior radiación de luz, de un hilo cuántico de un InAs/InP y se ha logrado una acción de láser cercana a la longitud de onda crítica de 1,55μm para telecomunicaciones. En concreto, se ha conseguido una acción de láser de 1,45µm a 100k a partir de un dispositivo de hilo cuántico monocapa y una acción de láser de hasta 205K a partir de un dispositivo de hilo cuántico de tres capas con una corriente umbral baja. Un láser de 155µm con nanoestructuras como material activo tendrá diversas aplicaciones en la industria de las telecomunicaciones. Los socios del proyecto pretenden seguir buscando apoyo a la investigación y el desarrollo, dado que sus resultados actuales muestran que este tipo de láser es viable. Con casi total probabilidad, el láser funcionará a temperaturas elevadas, proporcionando refrigerantes termoeléctricos y, por tanto, dando lugar a un ahorro de costes considerable. Asimismo, la dispersión distinta de cero que ahora parece constituir una barrera potencial será abordada con el apilamiento de hilos cuánticos. El láser de alto rendimiento desarrollado con corrientes umbral bajas y con una elevada estabilidad térmica parece tener un prometedor potencial a medio y largo plazo para su explotación en el almacenamiento de datos ópticos y aplicaciones de nanoelectrónica y tan sólo se encuentra a varios nanopasos de la longitud de onda crítica de 1,55μm.
