Skip to main content

Self-assembled nanostructured materials for electronic and optoelectronic applicatons

Article Category

Article available in the folowing languages:

Materiały nanostrukturalne zapewniają zmniejszenie wymiarów lasera

Rozszerzone badania naukowe przyniosły znaczne postępy w zastosowaniu samoporządkujących się materiałów nanostrukturalnych do diod laserowych. Podczas zgłębiania wiedzy w zakresie podstawowych zagadnień z tej dziedziny, partnerzy prowadzący projekt NANOMAT opracowali konstrukcję lasera o długości fali 1,3μm, gotowego wkrótce do eksploatacji na skalę przemysłową.

Technologie przemysłowe

Duże zainteresowanie naukowców samoporządkującymi się półprzewodnikowymi kropkami kwantowymi umotywowało ich do znalezienia możliwości wykorzystania doskonałych właściwości elektrycznych i optycznych w porównaniu z charakterystykami konwencjonalnych struktur studni kwantowych. Kropelki o średnicy około 10nm formowane są w sposób naturalny dzięki zjawisku relaksacji odkształceń, podczas gdy jeden półprzewodnik wzrasta na powierzchni innego, posiadającego nieco inne wymiary siatki krystalicznej. Podobnie jak w przypadku arsenku indu (InAs) na arsenku galu (GaAs), podczas pojedynczego etapu wzrostu mechanizm samoporządkowania wytwarza kropki o wysokim stopniu jednorodności. Projekt NANOMAT prowadzony był w oparciu o doświadczenia partnerów akademickich uzyskane przy przetwarzaniu materiałów nanostrukturalnych oraz przy wykorzystaniu najnowocześniejszych europejskich laboratoriów analitycznych umożliwiających prowadzenie badań przydatności takich materiałów do realnych zastosowań. W celu umożliwienia przesyłu sygnału na duże odległości w kablowych sieciach włókien optycznych, urządzenia laserów półprzewodnikowych muszą pracować na długościach fal rzędu 1,3μm, a więc w zakresie, w którym zminimalizowane są wpływy absorpcji. W przypadku dostępnych na rynku diod laserowych, należy zapewnić także możliwie najniższy prąd progowy przełączania. Skoordynowane wysiłki partnerów projektu NANOMAT skoncentrowane były na poprawie parametrów kropek kwantowych InAs/GaAs, poprzez delikatne ustawianie warunków ich wzrostu. Pod koniec prowadzenie projektu NANOMAT, naukowcy opracowali i przetestowali zestawy kropek kwantowych, zdolne do pracy lasera w zakresie długości 1,3μm, przy najniższej zarejestrowanej dotąd wartości prądu progowego. Zostało to zastosowane do prototypu diody laserowej, która być może będzie sercem przyszłych optycznych sieci łączności oraz szybkich systemów rejestracji danych.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania