Pesquisadores do Novo Instituto de Física e Tecnologia da Universidade ITMO em São Petersburgo e da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang
O interruptor óptico consiste em doiscamadas atomicamente finas de semicondutores sobrepostas umas às outras, colocadas em um nanorressonador feito de partículas de ouro. Ao irradiar esse transistor com um laser, os pesquisadores mudaram os estados excitônicos do sistema de 0 para 1 e vice-versa. Um exciton é uma quasipartícula que representa uma excitação eletrônica em um dielétrico, semicondutor ou metal.
Quando o dispositivo é exposto à luz deuma certa frente de fase, ele alterna entre a radiação em dois comprimentos de onda diferentes. Isso é obtido controlando as quasipartículas de éxciton. Eles podem ser distribuídos de maneira diferente no nanorressonador (localizado em seu centro ou nas bordas) e, portanto, irradiar de maneira diferente.
Vasily Kravtsov, coautor do estudo, pesquisador líder do Novo Instituto de Física e Tecnologia do ITMO;
Os pesquisadores usaram imagens bidimensionaisheteroestruturas semicondutoras em combinação com um ressonador plasmônico. Segundo os desenvolvedores, foi isso que possibilitou reduzir significativamente o tamanho do switch. É 100 vezes menor que o comprimento de onda da luz em que trabalha.
O princípio de funcionamento do switch. Imagem: Yeonjeong Koo et al., ACS Nano
Usando optoeletrônica em vez das clássicasos transistores são considerados uma direção promissora: essa abordagem consome menos energia e permite realizar operações lógicas rapidamente sem perder dados. Mas normalmente o tamanho dos dispositivos comutados pela luz é comparável ao seu comprimento de onda, o que impede sua integração com outros dispositivos eletrônicos no chip.
Novos dispositivos em miniatura ajudarão a superar essa limitação. Para dimensionar a tecnologia, os cientistas estão trabalhando na criação de heteroestruturas bidimensionais maiores que 100 mícrons.
Consulte Mais informação:
Físicos encontraram uma maneira de superar a limitação do tamanho dos semicondutores
Tesouro encontrado que estava escondido durante a guerra há quase 1.000 anos
O segredo da longevidade é revelado: os cientistas descobriram como iniciar o mecanismo necessário no corpo humano