Germanium Laser
© University of Arkansas
I ricercatori di scienza dei materiali, guidati dal professore di ingegneria elettrica Shui-Qing "Fisher" Yu, hanno dimostrato il primo laser ad iniezione elettrica realizzato con stagno di germanio. Usato come materiale semiconduttore per circuiti su dispositivi elettronici, il laser a diodi potrebbe migliorare la velocità e l'efficienza di microelaborazione a costi molto più bassi.

Nei test, il laser funzionava in condizioni pulsate fino a 100 kelvin, o 279 gradi sotto zero Fahrenheit.

"I nostri risultati sono un grande progresso per i laser basati sul gruppo IV", ha detto Yu. "Potrebbero servire come la via promettente per l'integrazione del laser sul silicio e un passo importante verso il miglioramento significativo dei circuiti per i dispositivi elettronici".

Laser germanio stagno conduttore elettrico
© University of ArkansasIllustrazione schematica del laser al germanio-stagno iniettato elettricamente e della sua potenza di uscita rispetto alle caratteristiche di corrente e di spettro.
La ricerca è sponsorizzata dall'Ufficio di Ricerca Scientifica dell'Aeronautica Militare e i risultati sono stati pubblicati su Optica, la rivista di The Optical Society. Yiyin Zhou, un dottorando della U of A nel programma di microelettronica-fotonica, è l'autore dell'articolo. Zhou e Yu hanno lavorato con colleghi di diverse istituzioni, tra cui l'Arizona State University, la University of Massachusetts Boston, il Dartmouth College nel New Hampshire e la Wilkes University in Pennsylvania. I ricercatori hanno anche collaborato con Arktonics, un produttore di apparecchiature a semiconduttori dell'Arkansas.

La lega di germanio stagno è un promettente materiale semiconduttore che può essere facilmente integrato nei circuiti elettronici, come quelli che si trovano nei chip dei computer e nei sensori. Il materiale potrebbe portare allo sviluppo di componenti elettronici a basso costo, leggeri, compatti e a basso consumo energetico che utilizzano la luce per la trasmissione e il rilevamento delle informazioni.

Yu ha lavorato con lo stagno di germanio per molti anni. I ricercatori del suo laboratorio hanno dimostrato l'efficacia del materiale come potente lega semiconduttiva. Dopo aver riportato la fabbricazione di un laser di prima generazione, "pompato otticamente", il che significa che il materiale è stato iniettato con la luce, Yu e i ricercatori nel suo laboratorio continuano a perfezionare il materiale.