Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) zijn er in geslaagd om een laser van germanium te maken die licht uitzendt met een golflengte die bruikbaar is voor optische communicatie. Bovendien is dit de eerste germanium laser die werkt bij kamertemperatuur. Anders dan de gebruikelijke laser-materialen, zoals galliumarsenide, is germanium eenvoudig te gebruiken in de bestaande processen waarmee silicium chips worden gemaakt. Het onderzoeksresultaat wordt dan ook gezien als een stap in de richting van computers die licht in plaats van elektriciteit gebruiken om data te transporteren en berekeningen uit te voeren.
Het onderzoeksresultaat is opmerkelijk omdat germanium een zogenaamd ‘indirecte bandgap’-materiaal is, waarin elektronen bij het terugvallen van een hogere naar een lagere energietoestand geen fotonen uitzenden, maar hun energie op een andere manier - bijvoorbeeld in de vorm van warmte - kwijtraken. Het in lasers vaak toegepaste galliumarsenide is een ‘directe bandgap’-materiaal waarin elektronen bij het terugvallen van een hogere naar een lagere energietoestand juist wel fotonen uitzenden.
Om het lasereffect in germanium te verkrijgen hebben de onderzoekers het materiaal ‘verontreinigd’ met fosfor en ook de afstand tussen de atomen vergroot door het materiaal op te rekken.
De resultaten van het onderzoek worden binnenkort gepubliceerd in het tijdschrift Optics Letters.
Meer info:
http://web.mit.edu/newsoffice/2010/first-germanium-laser.html
Illustratie: Christine Daniloff
Achtergrondartikelen
Wachtwoord vergeten?
)
