Дослідники з Нового фізтеху Університету ІТМО у Санкт-Петербурзі та Пхоханського університету науки та
Оптичний перемикач складається з двохнакладених один на одного атомарно тонких шарів напівпровідників, поміщених у нанорезонатор із золотих частинок. Опромінюючи такий транзистор за допомогою лазера, дослідники перемикали екситонні стани в системі з 0 на 1 і назад. Ексітон - це квазічастинка, яка представляє електронне збудження в діелектриці, напівпровіднику або металі.
Коли на пристрій впливають світлом зпевним фазовим фронтом, воно перемикається між випромінюванням двох різних довжинах хвиль. Це досягається за рахунок контролю квазічастинок екситонів. Вони можуть по-різному розподілятися в нанорезонаторі (розташовуватися в центрі або по краях) і відповідно по-різному випромінювати.
Василь Кравцов, співавтор дослідження, провідний науковий співробітник Нового фізтеху ІТМО
Дослідники використовували двовимірнінапівпровідникові гетероструктури у комбінації з плазмонним резонатором За словами розробників, саме це дозволило суттєво зменшити розмір перемикача. Він у 100 разів менший за довжину світлової хвилі, на якій працює.
Принцип роботи переключача. Зображення: Yeonjeong Koo et al., ACS Nano
Використання оптоелектроніки замість класичнихтранзисторів розглядається як перспективний напрям: цей підхід менш енерговитратний і дозволяє швидко виконувати логічні операції без втрати даних. Але зазвичай розміри пристроїв, що перемикаються світлом, можна порівняти з довжиною його хвилі, що заважає їх інтеграції з іншими електронними пристроями на чіпі.
Нові мініатюрні пристрої допоможуть подолати це обмеження. Для масштабування технології вчені працюють над створенням двовимірних гетероструктур розмірами понад 100 мк.
Читати далі:
Фізики знайшли спосіб подолати обмеження на розмір напівпровідників
Знайдено скарб, який заховали під час війни майже 1000 років тому
Розкрито секрет довголіття: вчені зрозуміли, як запустити потрібний механізм у тілі людини