Новые крошечные кремниевые лазеры позволят создать высокоэффективные микропроцессоры следующего поколения - «Наука и технологии»

Кремний уже достаточно давно является основой множества технологий, начиная от солнечных батарей и заканчивая практически всеми электронными устройствами. Но лазер, одно из наиболее перспективных электронно-оптических устройств, долго оставался компонентом, который не удавалось изготовить на основе кремния. Но не так давно группа исследователей все же нашла способ воплощения в кремнии крошечного лазера, что открывает возможности интеграции фотонных элементов на кремниевые чипы, что, в свою очередь, позволит создать фотонные и электронно-фотонные микропроцессоры для компьютеров следующих поколений.

За последние годы ученые разработали целый ряд видов реализации крошечных лазеров, которые можно интегрировать на кремниевые чипы. Но все эти лазеры были изготовлены из сплава олова-германия, арсенида галлия и других соединений, что вызывает ряд определенных трудностей и делает нецелесообразным процесс массового производства этих элементов.

Для создания кремниевого миниатюрного лазера потребовались усилия достаточно многочисленной группы ученых, в которую входили ученые из гонконгского университета Науки и технологий (Hong Kong University of Science and Technology), Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Национальной лаборатории Сандиа и Гарвардского университета. Первым шагом, которые сделали ученые, стала методика выращивания кремния, при которой количество дефектов в кристаллической решетке этого материала было сведено к минимуму. Это было достигнуто за счет создания на поверхности монокристаллической подложки кремниевых наноструктур, процесс выращивания которых позволил минимизировать количество дефектов, что, в свою очередь, гарантирует надежное удержание электронов в пределах создаваемых шаблонов квантовых точек.