Wysokotemperaturowy laser na CMOS przyda się w telekomunikacji

Naukowcy z amerykańskiego Nanophotonics Lab na Arizona State University oraz chińskiego Tsinghua University w Pekinie stworzyli laser komunikacyjny na układzie CMOS, który jest pierwszym tego typu urządzeniem pracującym w temperaturze pokojowej. Urządzenie, stworzone bez wykorzystania pierwiastków z grup III-V powstało dzięki umieszczeniu pojedynczej warstwy ditellurku molibdenu na krzemowej wnęce rezonansowej. Dotychczas jednowarstwowe lasery działały jedynie w bardzo niskich temperaturach.

Ditellurek molibdenu to półprzewodnik, który emituje światło o długości fali zbliżonej do podczerwieni wykorzystywanej w komunikacji. W postaci pojedynczych warstw o grubości atomu materiał ten jest elastyczny, odporny na pęknięcia, niemal przezroczysty i kompatybilny z technologią CMOS.

Nasz rezonator zbudowaliśmy zgodnie ze standardowymi założeniami CMOS i techniki silicon-on-insulator. Nie używaliśmy żadnego przetwarzania wysokotemperaturowego, które zawsze stanowi problem w przypadku CMOS. Transfer warstwy MoTe₂ był prostym, mechanicznym procesem. Innymi słowy, wykorzystaliśmy tylko i wyłącznie standardowe procedury używane w przemyśle CMOS, mówi profesor Cun-Zhen Ning, który stał na czele grupy badawczej.

Jak dowiadujemy się z artykułu opublikowanego na łamach Nature Nanotechnology, odpowiednie połączenie obu materiałów spowodowało powstanie w ditellurku molibdenu ekscytonów 100-krotnie silniejszych niż w standardowych półprzewodnikach, dzięki czemu doszło do emisji przydatnego w telekomunikacji podczerwonego światła laserowego.

laser CMOS