Eine kleine Verunreinigung lässt Nanolaser leuchten

Lässt Fugen wieder glänzen der edding 8200 Fugenmarker (March 2019).

Anonim

Wissenschaftler der ANU (Australian National University) haben die Leistung von winzigen Lasern durch Hinzufügen von Verunreinigungen verbessert. Dies wird eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von kostengünstigen biomedizinischen Sensoren, Quantencomputern und einem schnelleren Internet spielen.

Der Forscher Tim Burgess fügte Zink-Atomen zu einem Hundertstel eines menschlichen Haares hinzu und bestand aus Galliumarsenid - einem Material, das häufig in Smartphones und anderen elektronischen Geräten verwendet wird.

Die Verunreinigungen führten zu einer 100-fachen Verbesserung der Lichtmenge von den Lasern.

"Normalerweise würden Sie nicht einmal nach Licht aus Galliumarsenid-Nanokristallen suchen - wir fügten einfach Zink hinzu, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern", sagte Herr Burgess, Doktorand an der ANU Research School of Physics and Engineering.

"Erst als ich zufällig nach Lichtemission Ausschau hielt, wurde mir klar, dass wir auf etwas waren."

Galliumarsenid ist ein übliches Material, das in Smartphones, Photovoltaikzellen, Lasern und Leuchtdioden (LEDs) verwendet wird. Es ist jedoch schwierig, im Nanobereich zu arbeiten, da das Material eine Oberflächenbeschichtung benötigt, bevor es Licht erzeugt.

Frühere ANU-Studien haben gezeigt, wie geeignete Beschichtungen hergestellt werden können.

Das neue Ergebnis ergänzt diese Erfolge, indem es die in der Nanostruktur erzeugte Lichtmenge erhöht, sagte Forschungsgruppenleiter Professor Chennupati Jagadish von der ANU Research School of Physics Sciences.

"Es ist eine aufregende Entdeckung und eröffnet Möglichkeiten, andere Nanostrukturen mit verbesserter Lichtemissionseffizienz zu untersuchen, so dass wir die Größe der Laser weiter reduzieren können", sagte er.

Herr Burgess sagte, dass die Zugabe der Verunreinigung zu Galliumarsenid, ein Prozess, der Doping genannt wird, nicht nur die Lichtemission verbesserte.

"Das dotierte Galliumarsenid hat eine sehr kurze Ladungsträgerlebensdauer von nur wenigen Pikosekunden, was bedeutet, dass es gut für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitselektronikkomponenten geeignet wäre.

"Das Doping hat diesen Nanolasern wirklich einen Leistungsvorteil verschafft."

Die Forschung ist in Nature Communications veröffentlicht.

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