Monipuolinen nanolaseri

University of Washingtonin ja Stanfordin yliopiston tutkijat ovat yhdessä rakentaneet uuden nanometrien kokoisen laserin.

He ovat käyttäneet sen vahvistuksen ja valon tuottavana materiaalina volframi-pohjaista puolijohdetta. Wolframi-diseleeniä (WSe2) on helppo käsitellä ja se säteilee valoa tehokkaasti ja on yhteensopiva nykyiselle elektroniikalle.

Nanolasereilla on potentiaalista käyttöä monenlaisissa sovelluksissa seuraavan sukupolven tietotekniikasta implantoitaviin mikrosiruihin, jotka seuraavat terveysongelmia.

Tähän mennessä esitetyt nanolasereiden ratkaisut perustuvat vahvistinmateriaaleihin, jotka ovat joko paljon paksumpia tai jotka on upotettu valoa vangitsevan ontelon rakenteeseen. Tämä tekee niiden valmistamisen ja integroinnin nykylaitteisiin vaikeaksi.

UW-versiossa käytetty ohut levy voidaan helposti sijoittaa suoraan yleisesti käytetyn optisen onkalon päälle. Erillisen atomisen arkin käyttö vahvistinmateriaalina tarjoaa myös mahdollisuuden helpommin manipuloida rakenteen ominaisuuksia.

Koerakenteella saatiin aikaan jatkuva-aaltoinen toiminta näkyvän valon alueella vain 27 nanowatin optisella pumppauksella 130 Kelvinin (-143 Celsius) lämpötiloissa.

Avain laserointiin piilee vahvistusvälineen yksikerroksisessa luonteessa, joka rajoittaa eksitoneja optisen onkalon pinnalla yhden nanometrin alueelle. Pinta-vahvistavan geometrian myötä vahvistusominaisuuksia voidaan muuttaa ulkoisesti ja näin rakenne mahdollistaa sähköisesti pumpatun toiminnan.

Tutkijat toivovat tämän ja muiden viimeaikaisten innovaatioiden mahdollistavan rakentaa sähköisesti ohjatun nanolaserin, joka mahdollistaisi käyttää valoa siirtämään informaatiota sirujen ja piirilevyjen kesken.