Ερευνητές από το Νέο Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου ITMO στην Αγία Πετρούπολη και το Πανεπιστήμιο Επιστημών Ποχάνγκ και
Ο οπτικός διακόπτης αποτελείται από δύοατομικά λεπτά στρώματα ημιαγωγών που τοποθετούνται ο ένας πάνω στον άλλο, τοποθετημένοι σε έναν νανοσυντονιστή κατασκευασμένο από σωματίδια χρυσού. Με την ακτινοβολία ενός τέτοιου τρανζίστορ με λέιζερ, οι ερευνητές άλλαξαν εξιτονικές καταστάσεις στο σύστημα από το 0 στο 1 και αντίστροφα. Ένα εξιτόνιο είναι ένα οιονεί σωματίδιο που αντιπροσωπεύει μια ηλεκτρονική διέγερση σε διηλεκτρικό, ημιαγωγό ή μέταλλο.
Όταν η συσκευή εκτίθεται στο φως απόένα συγκεκριμένο μέτωπο φάσης, αλλάζει μεταξύ ακτινοβολίας σε δύο διαφορετικά μήκη κύματος. Αυτό επιτυγχάνεται με τον έλεγχο των οιονεί σωματιδίων εξιτονίου. Μπορούν να κατανεμηθούν διαφορετικά στον νανοσυντονιστή (που βρίσκεται στο κέντρο του ή κατά μήκος των άκρων) και, κατά συνέπεια, να ακτινοβολούν διαφορετικά.
Vasily Kravtsov, συν-συγγραφέας της μελέτης, κορυφαίος ερευνητής στο New Physics and Technology Institute of ITMO
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δισδιάστατηετεροδομές ημιαγωγών σε συνδυασμό με πλασμονικό συντονιστή. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, αυτό είναι που κατέστησε δυνατή τη σημαντική μείωση του μεγέθους του διακόπτη. Είναι 100 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος του φωτός στο οποίο λειτουργεί.
Η αρχή λειτουργίας του διακόπτη. Εικόνα: Yeonjeong Koo et al., ACS Nano
Χρησιμοποιώντας οπτοηλεκτρονική αντί για κλασικήΤα τρανζίστορ θεωρούνται ως μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση: αυτή η προσέγγιση είναι λιγότερο ενεργοβόρα και σας επιτρέπει να εκτελείτε γρήγορα λογικές λειτουργίες χωρίς απώλεια δεδομένων. Συνήθως, όμως, το μέγεθος των συσκευών που ενεργοποιούνται από το φως είναι συγκρίσιμο με το μήκος κύματος του, γεγονός που εμποδίζει την ενσωμάτωσή τους με άλλες ηλεκτρονικές συσκευές στο τσιπ.
Νέες μικροσκοπικές συσκευές θα βοηθήσουν να ξεπεραστεί αυτός ο περιορισμός. Για να κλιμακώσουν την τεχνολογία, οι επιστήμονες εργάζονται για τη δημιουργία δισδιάστατων ετεροδομών μεγαλύτερων από 100 μικρά.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι φυσικοί έχουν βρει έναν τρόπο να ξεπεράσουν τον περιορισμό στο μέγεθος των ημιαγωγών
Βρέθηκε θησαυρός που ήταν κρυμμένος κατά τη διάρκεια του πολέμου σχεδόν πριν από 1.000 χρόνια
Το μυστικό της μακροζωίας αποκαλύπτεται: οι επιστήμονες έχουν καταλάβει πώς να ξεκινήσουν τον απαραίτητο μηχανισμό στο ανθρώπινο σώμα