D'éirigh le heolaithe giniúint léasair infridhearg a bhaint amach ag teocht an tseomra, a bhfuiltear ag súil go dtabharfaidh sé léasair caidéil chumhachta níos ísle

Tá anléasaira úsáidtear chun líonraí cumarsáide optúla an domhain a shoilsiú de ghnáth déantar snáithíní dópáilte erbium nó leathsheoltóirí III-V, mar gheall ar naléasairis féidir leo tonnfhaid infridhearg a astú is féidir a tharchur trí snáithíní optúla. Mar sin féin, ag an am céanna, níl an t-ábhar seo éasca a chomhtháthú le leictreonaic sileacain traidisiúnta.

I staidéar nua, dúirt eolaithe sa Spáinn go bhfuiltear ag súil sa todhchaí léasair infridhearg a tháirgeadh ar féidir iad a brataithe feadh snáithíní optúla nó a thaisceadh go díreach ar sileacain mar chuid de phróiseas déantúsaíochta CMOS. Tá sé léirithe acu gur féidir le poncanna candamach collóideacha atá comhtháite i gcuas optúil atá saindeartha a ghiniúintléasairsolas trí fhuinneog cumarsáide optúla ag teocht an tseomra.

Is leathsheoltóirí nana-scála ina bhfuil leictreoin iad poncanna chandamach. Tá leibhéil fuinnimh na leictreon cosúil le leibhéil na bhfíor-adamh. De ghnáth déantar iad a mhonarú trí choilóid a théamh ina bhfuil réamhtheachtaithe ceimiceacha de chriostail chandamach ponc, agus tá airíonna fótaileictreach acu is féidir a choigeartú trína méid agus a gcruth a athrú. Go dtí seo, úsáideadh iad go forleathan i bhfeistí éagsúla, lena n-áirítear cealla fótavoltach, dé-óid astaithe solais, agus brathadóirí fótóin.

Sa bhliain 2006, léirigh foireann ó Ollscoil Toronto i gCeanada úsáid poncanna candamach collóideach suilfíd luaidhe le haghaidh léasair infridhearg, ach ní mór é a dhéanamh ag teochtaí ísle a sheachaint spreagúil teirmeach an recombination Auger de leictreoin agus poill. An bhliain seo caite, thuairiscigh taighdeoirí i Nanjing, an tSín ar léasair infridhearg arna dtáirgeadh ag poncanna déanta as seiléiníd airgid, ach bhí a n-athshonators go leor praiticiúil agus deacair a choigeartú.

Sa taighde is déanaí, bhí Gerasimos Konstantatos ó Institiúid Teicneolaíochta Barcelona sa Spáinn agus a chomhghleacaithe ag brath ar chuas aiseolais dáilte mar a thugtar air chun léasair infridhearg a bhaint amach ag teocht an tseomra. Úsáideann an modh seo gríl chun banna tonnfhad an-chúng a theorannú, rud a fhágann go bhfuil modh léasair amháin ann.

Chun an gríl a dhéanamh, d'úsáid na taighdeoirí liteagrafaíocht leictreoin-léas chun patrúin a eitseáil ar an tsubstráit sapphire. Roghnaigh siad sapphire mar gheall ar a seoltacht teirmeach ard, a fhéadfaidh an chuid is mó den teas a ghineann an caidéal optúil a bhaint - cuirfidh an teas seo faoi deara an léasair a athcheangal agus an t-aschur léasair a dhéanamh éagobhsaí.

Ansin, chuir Konstantatos agus a chomhghleacaithe collóideach ponc chandamach suilfíd luaidhe ar naoi ngrád le páirceanna éagsúla, idir 850 nanaiméadar agus 920 nanaiméadar. Bhain siad úsáid freisin as trí mhéideanna éagsúla poncanna chandamach le trastomhais de 5.4 nm, 5.7 nm, agus 6.0 nm.

I dtástáil teocht an tseomra, léirigh an fhoireann gur féidir leis léasair a ghiniúint sa chumarsáid c-bhanna, l-bhanna, agus u-bhanna, ó 1553 nm go 1649 nm, ag teacht ar leithead iomlán, leath an luach uasta, chomh híseal le 0.9 meV. Fuair ​​​​siad amach freisin, mar gheall ar an suilfíd luaidhe n-dhópáilte, gur féidir leo an déine caidéalaithe a laghdú thart ar 40%. Creideann Konstantatos go réiteoidh an laghdú seo an bealach do léasair caidéil níos praiticiúla, le cumhacht níos ísle, agus go bhféadfadh sé an bealach a réiteach do chaidéalú leictreach fiú.

Maidir le hiarratais ionchasacha, dúirt Konstantatos go bhféadfadh an réiteach ponc quantum foinsí léasair comhtháite CMOS nua a thabhairt chun cumarsáid saor, éifeachtach agus tapa a bhaint amach laistigh de chiorcaid chomhtháite nó eatarthu. Dúirt sé freisin, ós rud é go meastar go bhfuil léasair infridhearg neamhdhíobhálach don fhís daonna, d'fhéadfadh sé feabhas a chur ar lidar freisin.

Mar sin féin, sula bhféadfar léasair a úsáid, ní mór do thaighdeoirí a n-ábhar a bharrfheabhsú ar dtús chun úsáid léasair a léiriú le foinsí tonn leanúnach nó caidéil chuisle fada. Is é an chúis atá leis seo ná úsáid léasairí fo-picosecond costasach agus toirtiúla a sheachaint. Dúirt Konstantatos: "Ceadóidh bíoga nanosecond nó tonnta leanúnacha dúinn léasair dé-óid a úsáid, rud a fhágann gur suíomh níos praiticiúla é."