現(xiàn)在,“小”才是“大”。中國大陸、臺灣和美國的物理學家聯(lián)合創(chuàng)造出了世界最小的半導體激光器。這項光子技術的新突破擁有廣泛的潛在應用,從計算機到醫(yī)學不一而足。
來自得克薩斯大學奧斯汀分校(The University of Texas at Austin)的研究人員跟中國大陸及臺灣的科學家一道創(chuàng)造了這個微型激光器,你甚至無法通過肉眼看到這個納米級的激光設備。
它能做什么?
納米檢測:讓地溝油無所遁形納米:“微”中大世界上帝粒子,揭開人類歷史新紀元研究人員在報告中稱:“對于更快、更小和更低能耗的光子技術——比如超高速計算機芯片,用于檢測、診治和研究疾病的高靈敏度生物傳感器,以及下一代通信技術——的發(fā)展,半導體激光器的微型化是關鍵。”
這樣的光子設備能利用納米激光器來產(chǎn)生光學信號和傳輸信息,并且擁有取代電子電路的潛力。但光子設備的大小和性能一直受限于所謂的三維光學衍射極限。
得克薩斯大學奧斯汀分校發(fā)布的通訊文章里包含有一幅插圖,用來演示超低閾值激光器的納米半導體結構。納米棒被置于一層薄薄的銀膜上(厚28納米),共振電磁場被集中于5納米厚的二氧化硅絕緣層,半導體納米棒以及在原子級別達到光滑的銀膜又將硅絕緣層夾在中間。如果你想要深入研讀,《科學》雜志刊載了完整的學術文摘。
乍看起來,這種半導體激光器小得令人難以置信。據(jù)研究人員稱,這項技術還要過幾年才能投入實際應用。我不是激光科學家,但我使用過Epilog公司的激光切割機,并為了那些很酷的構造打開過那臺機器(機器是我為了一個制造項目向Epilog公司租借的,我打開機器時獲得了該公司的許可),我知道這些東西耗能嚴重。
“21世紀是光的世紀。”果尚志說。 不過,他也指出,這項技術可能還要過幾年才能應用到電子產(chǎn)品上,并稱激光設備目前的高能耗問題尚未得到解決。
Photonics.com提供了更多的技術細節(jié):這種等離激子激光器(SPASER)由部分填充氮化銦鎵的氮化鎵納米棒構成,這兩種合金都是發(fā)光二極管中普遍使用的半導體材料。納米棒被置于一層薄薄的硅絕緣層上,而它又覆蓋于一層在原子級別達到光滑的銀膜上。這種材料由施至剛的實驗室創(chuàng)造,花了15年以上的時間才得到完善。
(責任編輯:孫立彬)