Заменив в интегральных схемах потоки электронов потоками фотонов, можно существенно увеличить производительность компьютеров. Долгое время ученые пытаются создать микроскопические источники света, которые можно было бы использовать в фотонике. Существенный шаг в этом направлении сделали специалисты Колумбийского университета. Им впервые удалось заставить излучать видимый свет перспективный материал графен. По сути, исследователи создали самую тонкую в мире лампу накаливания, толщина нити которой — всего один атом.
Американские исследователи, работающие совместно с их коллегами из Южной Кореи, закрепили на кремниевом кристалле полоски графена и подвели к ним металлические электроды. Когда подано напряжение, графен нагревается до 2500°С и начинает излучать свет. Свет настолько яркий, что виден невооруженным глазом, несмотря на микроскопический размер излучателя.
Прежние попытки создать миниатюрную лампу были безуспешными из-за высокой теплопроводности материалов, в результате чего нагревались и разрушались электроды. Графен, удивительный и во многих других аспектах, обладает замечательным свойством — чем сильнее он нагревается, тем хуже проводит тепло. В результате до максимальной температуры нагревается только небольшой участок в центре лампы. Интересно, что спектром излучаемого света можно управлять, меняя расстояние от графена до кремниевой подложки.
В числе потенциальных применений нового источника света названы тонкие, гибкие и прозрачные дисплеи, а также оптические соединения внутри микросхем.
Источник: Колумбийский университет