Генератор света на кремнии - телевизор в миниатюре

Кремний, на основе которого строятся современные полупроводниковые приборы, и а так же среди них - интегральные схемы (ИС), интенсивно поглощает свет в оптическом диапазоне, что, к слову, легло некоторое время назад в основу сенсоров изображения Foveon X3.

При определенных условиях Кремний может свет излучать - это происходит на переходе между 2-мя полупроводящими областями с разными типами носителя заряд и используется в светодиодах и светодиодных лазерах.

Для того, чтобы снабдить генерацию света в удобном Для применения диапазоне или увеличить мощность излучения, ряд исследователей ведет на��ряженную работу в на��равлении изменения свойств запрещенной зоны (характерной только Для полупроводников) и использования квантовых точек - на��оразмерных пространственных неоднородностей. Однако, Applied Plasmonics Для генерации света предлагает применять в корне иной подход: сфокусированный пучок электронов и массив на��оантенн, что, По данным разработчиков, дает возможность генерировать свет произвольной длины волны, а это имеет возможность быть незаменимо в ряде на��чных и коммерческих применений - к примеру, такой источник света можно применять Для передачи частотно-модулированного оптического сигнала.

собственный подход Applied Plasmonics на��ывает " распространением плазмонных волн ": пучок электронов распространяется вдоль поверхности кремниевого кристалла, ускоряемый создаваемым массивом на��оэлектродов полем. Электроды питаются высоким на��ряжением, помимо этого, на поверхности на��одятся Наноантенны с подобранными длиной и высотой (но говорится, что созданы они При помощи стандартных литографических методов). Когда пучок электронов проходит на�� такой антенной, на её поверхности создается плазма, способная излучать фотоны.

вероятно, на��более эффектно новую создание можно сравнить с электронно-лучевой трубкой: Роль материала, в котором распространяются электроны, играет кристаллический Кремний (причем без каких-либо легирующих добавок), Роль системы катод-анод - ускоряющие на��оэлектроды, между которыми прикладывается разность потенциалов около 20 кВ. Наноантенны в такой схеме можно сравнить с серией отклоняющих/управляющих электродов.

Придавая различную форму на��оантеннам, можно добиться свечения символов (по аналогии с вакуумными символьными дисплеями) или отдельных точек, которые можно применять Для оптической связи 2-х близлежащих кремниевых чипов. Направляя электронный пучок по одному или другому пути, можно генерировать свет разной длины волны. Также можно добиться излучения света, по спектральным характеристикам идентичного солнечному, а результативность излучения будет определяться эффективностью взаимодействия электронных пучков с на��оантенными. Да и сами электронные пучки можно применять Для чего-нибудь полезного, но Для чего именно - на�� этим разработчики Applied Plasmonics до сих пор не думали. В общем-то, им, на��ерное, было и не до того.

Наноантенны создаются на базе единичного металлического слоя (серебра), периодичность определяет длину волны генерируемых фотонов. Высота антенн составляет 100 нм, период - от 155 до 250 нм (могут создаваться литографическими инструментами, предназначенными Для 90-нм и 65-нм производства). Длина каждой антенны - от 60 до 180 нм, толщина - 30 нм. Длина массива достигает нескольких микрон, ускоряющих электродов - достаточно 2-х.

может быть разработку нескольких массивов на��оантенн, " на��троенных " на разные длины волн, на одной подложке. Роль подложки имеют возможность выполнять любые кремниевые кристаллы, а так же среди них КМОП ИС высокой степени интеграции, которым, так, предоставляется дополнительная плоскость Для размещения оптических портов ввода/вывода.

Как информирует источник, что эксперимент Applied Plasmonics был повторен в Университете штата Флорида, где подтвердилось излучение света и возможность управления длиной волны .