Зрачен полупроводници силициум и германиум за микроелектроника
Силициумот и германиумот се неопходен материјал за микроелектроника поради нивните полупроводнички својства. Сепак, нивните оптички својства се помалку поволни: силициум и германиум не испуштаат скоро никакво зрачење во кристална форма (со исклучок на порозен силициум). Ова е причината зошто во моментов нема диоди што емитуваат светлина или ласери со цврста состојба базирани на овие два материјали. Недостаток што ги окупира научниците со децении.
Но, постои сребрена постава на „полупроводничкиот хоризонт“. Германско-холандска истражувачка група сега успеа ефикасно да стимулира легура направена од двата полупроводници да свети. Ова создава важен предуслов за ласер во цврста состојба заснован на силициум и германиум, пишуваат Ерик Бејкерс од Технолошкиот универзитет во Ајндховен и неговите колеги во списанието „Природа“.
Светлечки жици со кубна кристална структура
Таквиот ласер може да се интегрира директно во вообичаените компјутерски чипови и со тоа да се забрза обработката на податоците. Бидејќи силиконските чипови тогаш може да обработуваат електрични и оптички сигнали истовремено. Досега, полупроводнички ласери направени од сложени полупроводници галиум арсенид или индиум спид се користеа во оптоелектроника. Сепак, овие тешко можат да се сместат на силиконските кола.
Фактот дека силициум и германиум, за разлика од галиум арсенид, не испуштаат скоро никаква светлина се должи на кубната структура на нивните кристални решетки. Електроните е тешко да се променат од спроводната лента во енергетски пониската лента на валентност. Ова ја отежнува емисијата на фотони. Истражувачите на пекарите сега одгледувале тенки жици направени од силициум и германиум со висок степен на чистота. Во него, атомите формираат хексагонална кристална решетка.
Ова им овозможува на возбудените електрони полесно да се префрлат во валентниот опсег и да генерираат светлосни кванти. Ако жиците се озрачени со ласерска светлина, тие испуштаат инфрацрвени фотони во широк спектар на опсег. Брановите должини може да се користат за оптичка комуникација. Оптичките својства на легурата на силициум-германиум се споредливи со оние на галиум арсенид, според истражувачите на Бејкерс.