Генератор света на кремнии – телевизор в миниатюре

1174

Как известно, кремний, на базе которого строятся современные полупроводниковые приборы, и в том числе – интегральные схемы (ИС), интенсивно поглощает свет в оптическом диапазоне, что, к слову, легло в свое время в основу сенсоров изображения Foveon X3. При определенных условиях кремний может свет излучать – это происходит на переходе между двумя полупроводящими областями с разными типами носителя заряд и используется в светодиодах и светодиодных лазерах. Для того, чтобы обеспечить генерацию света в удобном для использования диапазоне или увеличить мощность излучения, ряд исследователей ведет напряженную работу в направлении изменения свойств запрещенной зоны (характерной только для полупроводников) и применения квантовых точек – наноразмерных пространственных неоднородностей. Однако, Applied Plasmonics для генерации света предлагает использовать в корне иной подход: сфокусированный пучок электронов и массив наноантенн, что, по словам разработчиков, позволяет генерировать свет произвольной длины волны, а это может быть незаменимо в ряде научных и коммерческих применений – например, такой источник света можно использовать для передачи частотно-модулированного оптического сигнала.



Свой подход Applied Plasmonics называет «распространением плазмонных волн»: пучок электронов распространяется вдоль поверхности кремниевого кристалла, ускоряемый создаваемым массивом наноэлектродов полем. Электроды питаются высоким напряжением, кроме того, на поверхности находятся наноантенны с подобранными длиной и высотой (но сообщается, что созданы они с помощью стандартных литографических методов). Когда пучок электронов проходит над такой антенной, на её поверхности создается плазма, способная излучать фотоны.



Пожалуй, наиболее эффектно новую разработку можно сравнить с электронно-лучевой трубкой: роль материала, в котором распространяются электроны, играет кристаллический кремний (причем без каких-либо легирующих добавок), роль системы катод-анод – ускоряющие наноэлектроды, между которыми прикладывается разность потенциалов около 20 кВ. Наноантенны в такой схеме можно сравнить с серией отклоняющих/управляющих электродов.



Придавая различную форму наноантеннам, можно добиться свечения символов (по аналогии с вакуумными символьными дисплеями) или отдельных точек, которые можно использовать для оптической связи двух близлежащих кремниевых чипов. Направляя электронный пучок по одному или другому пути, можно генерировать свет разной длины волны. Также можно добиться излучения света, по спектральным характеристикам идентичного солнечному, а эффективность излучения будет определяться эффективностью взаимодействия электронных пучков с наноантенными. Да и сами электронные пучки можно использовать для чего-нибудь полезного, но для чего именно – над этим разработчики Applied Plasmonics пока не думали. В общем-то, им, наверное, было и не до того.

Наноантенны создаются на основе единичного металлического слоя (серебра), периодичность определяет длину волны генерируемых фотонов. Высота антенн составляет 100 нм, период – от 155 до 250 нм (могут создаваться литографическими инструментами, предназначенными для 90-нм и 65-нм производства). Длина каждой антенны – от 60 до 180 нм, толщина – 30 нм. Длина массива достигает нескольких микрон, ускоряющих электродов – достаточно двух.

Возможно создание нескольких массивов наноантенн, «настроенных» на разные длины волн, на одной подложке. Роль подложки могут выполнять любые кремниевые кристаллы, в том числе КМОП ИС высокой степени интеграции, которым, таким образом, предоставляется дополнительная плоскость для размещения оптических портов ввода/вывода.

Как сообщает источник, что эксперимент Applied Plasmonics был повторен в Университете штата Флорида, где подтвердилось излучение света и возможность управления длиной волны.

16 мая 2006

12:09

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Начался выпуск контроллеров Silicon Motion SM2262EN, SM2262, SM2263 и SM2263XT, предназначенных для SSD с поддержкой NVMe 1.3: Общей чертой контроллеров SM2262EN, SM2262, SM2263 и SM2263XT является интерфейс PCIe Gen3 x42

Приложение Microsoft Surface научилось показывать уровень заряда аккумуляторов периферийных устройств, подключенных по Bluetooth : Помимо этого, в новой версии исправлены некоторые ошибки4

Кроссовер Volvo XC60 получил накладку на панорамную крышу для наблюдения за солнечным затмением: Накладка получила магнитный каркас, который надежно прикрепляется к крыше автомобиля14

Пятикилограммовая портативная АС JBL Boombox работает без подзарядки 24 часа: Цена колонки составит около 515 долларов25

Смартфон ZTE TL99 с камерой разрешением 20 Мп появился в базе данных TENAA: Основой устройства служит неназванная однокристальная система с четырехъядерным процессором2

Ассортимент Xilence Technology пополнили блоки питания серии Performance X: Блоки питания Xilence Performance X снабжены защитой от разнообразных нештатных ситуаций

Рекламная брошюра Samsung Galaxy Note 8 подтверждает информацию о возможностях устройства: Samsung Galaxy Note 8 представят 23 августа1

Отделы исследований и разработок Samsung и LG получат в этом году рекордные суммы : Затраты на исследования и разработки Samsung и LG за первые шесть месяцев года составили 7,1% и 6,9% от доходов компаний соответственно9

BlackBerry прислушалась к критике и усилила конструкцию смартфона Keyone: BlackBerry усилила смартфон Keyone2

Bluboo S2 станет первым безрамочным смартфоном с четырьмя камерами и оптическим дактилоскопическим датчиком: Соотношение сторон экрана составит 18:9, он будет занимать 91,6% площади лицевой панели6

Аналитики Juniper Research назвали три страны, которые будут лидерами внедрения 5G: По прогнозу Juniper Research, к 2025 году число подключений 5G достигнет 1,4 млрд 5

Новое поколение Apple Watch поможет компании продать 20 млн умных часов в следующем году: Apple сможет существенно нарастить продажи умных часов1

Обновлена серия вентиляторов Noctua IndustrialPPC, рассчитанных на напряжение питания до 24 В: В новых моделях используется микросхема драйвера NE-FD42

Подтверждены цены и параметры смартфона YotaPhone 3: YotaPhone 3 будет стоить от 360 до 480 долларов8

Для Lenovo минувший квартал оказался убыточным, хотя средняя цена ПК и планшетов выросла: Компания Lenovo отчиталась за первый квартал 2017/2018 финансового года1

Дизайнер Xiaomi Mi Mix 2 показал, как будет выглядеть новый безрамочный смартфон: По слухам, новинка может выйти в сентябре6

В AnTuTu доминируют смартфоны с SoC Snapdragon 835: iPhone 7 Plus, который был свергнут с позиции лидера в мае этого года, переместился уже на шестую строчку3

Опубликованы фотографии беспроводных ЗУ для новых смартфонов iPhone: Ожидается, что все три новых смартфона iPhone получат поддержку беспроводной зарядки28

Опубликованы характеристики SoC Kirin 970: Новая однокристальная система будет поддерживать сдвоенные камеры с максимальным разрешением до 42 Мп4

Смартфон Meizu M6 Note может получить влагозащищенный корпус: Версия с 4 ГБ ОЗУ будет стоить около $2351

На карте расширения Alphacool HDX5 расположен контроллер RAID, два слота M.2 и два порта SATA, а в комплект входят два радиатора: C помощью Alphacool HDX5 накопители можно объединять в массив RAID 0 или 117

Модули памяти Galax DDR4-4133 HOF Extreme Limited Edition с хромированными радиаторами выпущены очень небольшой партией: Комплекты суммарным объемом 16 ГБ включают по два модуля DDR4-41337

В Apple изобрели акустическую систему в виде массива излучателей, учитывающую местонахождение слушателя: Заявки на патенты уже поданы28

Доход Alibaba Group в прошлом квартале превысил 7,4 млрд долларов: Чистая прибыль Alibaba Group — 2,070 млрд долларов

Samsung добавила своим умным телевизорам поддержку ПО Shazam: Shazam теперь работает и на умных телевизорах Samsung7

Водоблок Alphacool Eisblock Flatboy предназначен для процессоров AMD Ryzen Threadripper : Пока изделие находится в стадии прототипа4

Фотогалерея дня: смартфон Samsung Galaxy Note8 предстал на «живых» снимках: Samsung Galaxy Note8 позирует живьём11

Asus обновит до Android O все смартфоны семейств ZenFone 4 и ZenFone 3: Смартфоны Asus ZenFone 3 тоже получат Android O4

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

  • Обзор электрической скороварки Unit USP-1090D: готовим под давлением

1212

Календарь

май
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать