Nanolaserite toiteks on enamasti kasutatud välist valgusallikat. Valgusajamiga nanolaserid on küll toasoojalt käitatavad, ent elektrilise jõuallika puudumine teeb nende praktiliste rakendamise tülikaks. Näiteks pole lisalaseri paigaldamine elektroonikaseadme alamsüsteemi otstarbekas: võtab ruumi ja teeb asja keeruliseks.
laseri illustratsioon artiklist.
Ajakirjandus on ärgitanud kahtluse, et pikka aega kehtinud Moore’i seadusele võib saabuda lõpp, et transistoride piirkiirus on nende väiksuse ja soojusprobleemide tõttu lähedal. Toasoojalt töötavate elektriliste nanolaseritega saaks aga kiiruspiirangut veelgi nihutada ning Moore’i printsiibile uut hoogu puhuda. Hiljaajani kuumenesid aga nimetatud laserid altilt üle. Nüüd on Arizona Osariigi Ülikooli töörühm leidnud nanolaseritele jahedama tehnilise lahenduse.
Pea seitsme aasta uurimistöö kulminatsioon avalikustati teadusajakirjas Optics Express pealkirjaga „Record performance of electrical injection sub-wavelenght metallic-cavity semiconductor lasers at room temperature“. Töörühma juhtis ülikooli professor Cun-Zheng Ning.
„Olime esimesed, kes näitasid, et metallpeeglitega elektritoitelise nanolaseri töö on võimalik ka stabiilsel mõõdukal temperatuuril,“ ütles Ning pressiteates. „Kahtlus selle võimalikkuses püsis kaua.“
Ning kasutas laseri aktiivkeskkonnaks risttahuka kujulist indiumfosfiid/indium-galilium-arseniid/indium-fosfiid (InP/InGaAs/InP) pooljuhtainest ning räninitriid (SiN) isolaatorit. Aktiivosa kaeti hõbedakihiga, mida kasutati ka varem üle kuumenenud seadmel, ent teisel juhul parema katmisprotsessiga. Lisaks tehti õhem räninitriidi kiht.
„Nanoasjade valmistamisel on äärmiselt raske kõike ühe hooga õigesti teha. Väiksemgi eksimus võimendub kogu seadme katastroofiks. Tootmissamme on palju ja need on keerukad,“ seletas Ning.
Et Arizona töörühma laser on akult toidetav, saab seda kasutada oluliselt laiemal seadmete hulgal kui valgustoitelisi lasereid. Nanolaseri võimalik võidukäik panustaks paljudesse tehnoloogiatesse: kiiremad arvutid, suurem ribalaius ning arvutikiipidesse integreeritud sensorseadmed.
Allikas: Spectrum.ieee.org