Výzkumníci z New Physics and Technology Institute of ITMO University v St. Petersburgu a Pohang University of Science and
Optický spínač se skládá ze dvouatomově tenké vrstvy polovodičů naskládané na sebe, umístěné v nanorezonátoru vyrobeném z částic zlata. Ozářením takového tranzistoru laserem vědci přepnuli excitonické stavy v systému z 0 na 1 a zpět. Exciton je kvazičástice, která představuje elektronické buzení v dielektriku, polovodiči nebo kovu.
Když je zařízení vystaveno světlu zurčité fázové frontě, přepíná mezi zářením na dvou různých vlnových délkách. Toho je dosaženo řízením excitonových kvazičástic. Mohou být v nanorezonátoru různě rozmístěny (umístěny v jeho středu nebo podél okrajů) a podle toho různě vyzařovat.
Vasily Kravtsov, spoluautor studie, vedoucí výzkumný pracovník Nového fyzikálního a technologického institutu ITMO
Výzkumníci použili dvourozměrnépolovodičové heterostruktury v kombinaci s plasmonickým rezonátorem. Právě to podle vývojářů umožnilo výrazně zmenšit velikost přepínače. Je 100krát menší než vlnová délka světla, na kterém pracuje.
Princip činnosti spínače. Obrázek: Yeonjeong Koo et al., ACS Nano
Použití optoelektroniky místo klasickétranzistory jsou považovány za slibný směr: tento přístup je méně energeticky náročný a umožňuje rychle provádět logické operace bez ztráty dat. Obvykle je ale velikost zařízení spínaných světlem srovnatelná s jeho vlnovou délkou, což brání jejich integraci s jinými elektronickými zařízeními na čipu.
Toto omezení pomohou překonat nová miniaturní zařízení. Aby bylo možné technologii rozšířit, vědci pracují na vytvoření dvourozměrných heterostruktur větších než 100 mikronů.
Přečtěte si více:
Fyzici našli způsob, jak překonat omezení velikosti polovodičů
Nalezen poklad, který byl ukryt během války před téměř 1000 lety
Tajemství dlouhověkosti je odhaleno: vědci přišli na to, jak nastartovat potřebný mechanismus v lidském těle