Исследователи из Стэндфордского университета разработали, изготовили и продемонстрировали работоспособность нового наноразмерного сверхбыстрого светодиодного источника света, который, обладая сходными характеристиками, потребляет существенно меньшее количество энергии, чем существующие нано-лазеры. Новый светодиод обеспечивает сверхбыструю модуляцию светового потока, что может использоваться для передачи данных внутри одного чипа на скоростях до 10 гигабит в секунду. И в отличие от предыдущих попыток реализации данной технологии, работоспособных только при температуре в 150 градусов по шкале Кельвина, новый светодиод замечательно работает при комнатной температуре.

Согласно информации, полученной от Гари Шэмбэта, стэндфордского ученого в области электротехники, новый светодиод классифицируется как «одномодовый светодиод».

Одномодовый светодиод – это такой тип светоизлучающего диода, который излучает свет в очень узком диапазоне, максимально приближенном к основной частоте. Это делает его весьма подобным лазеру.

«Но наше устройство потребляет приблизительно в 2000 раз меньше энергии, чем наилучшие подобные устройства, имеющиеся сегодня» – говорит Шэмбэт.

Рис. 1.

Ключом к созданию сверхскоростного светодиода нового типа является использование нанофотонных технологий.

Небольшие участки светоизлучающего материала, арсенида галлия, формируют так называемые квантовые точки. Эти точки окружены фотонным кристаллом, решеткой из крошечных отверстий, выгравированных в полупроводниковом материале. Этот фотонный кристалл играет роль зеркала, отражающего свет назад к центру устройства и выпускающего наружу свет только определенной длины волны. Отраженный свет резонирует внутри полости и изменяет свою частоту на требуемую.

«Другими словами, этот светодиод только за счет применения нанофотоники становится одномодовым светодиодом. Без квантовых точек и фотонного кристалла этот светодиод и остался бы обычным светодиодом, но с ними он превратился в высокоэффективный одномодовый источник света, который как я надеюсь, найдет широкое применение в будущем» – добавил Шэмбэт.