Rusijos fizikai sugebėjo išspręsti toli infraraudonųjų spindulių lazerio spinduliuotės puslaidininkių struktūrose susidarymo problemą. Norėdami tai padaryti, jie sukūrė kvantinius šulinius iš kadmio-gyvsidabrio tellurido. Rezultatai buvo paskelbti žurnale „ACS Photonics“.
Įprastame puslaidininkių diodų lazeryje rekombinacijos metu atsiranda radiacija - abipusis elektronų ir skylių sunaikinimas. Bet tam tikro diapazono spinduliuotės išmetimas toli gražu nėra vienintelis šio proceso poveikis.
- „Salik.biz“
Dalis energijos tokios rekombinacijos metu gali būti išleidžiama aplinkinių elektronų energijai didinti. Šis elektronų skylių porų „eikvojimo“karštyje procesas vadinamas Augerio rekombinacija - prancūzų fiziko Pierre'o Augerio, kuris atrado šį efektą, garbei.
Puslaidininkiuose, turinčiuose mažą juostos tarpą, Augerio proceso sparta smarkiai padidėja. Tačiau būtent šios medžiagos yra reikalingos tolimųjų infraraudonųjų spindulių lazeriams sukurti. Būtent šie lazeriai yra reikalingi tiriant biologinius objektus ir dujų spektroskopijos problemas.
Maskvos Fizikos ir technologijos instituto ir Rusijos mokslų akademijos Mikrostruktūrų fizikos instituto Nižnij Novgorode tyrėjai pasiūlė būdą, kaip išvengti šio efekto. Remiantis jų tyrimų rezultatais, kadmio-gyvsidabrio telluridas gali tapti optimalia medžiaga lazeriams.
Ankstesni šios medžiagos eksperimentai patvirtino galimybę sukurti radiaciją, kurios bangos ilgis yra iki 20 mikronų. Bet autorių skaičiavimai parodė, kad tai nėra riba, o radiacijos bangos ilgį galima padidinti iki 50 mikronų. Esant puslaidininkiniams lazeriams, pagrįstiems periodinės lentelės III ir V grupių elementais, bangos ilgio diapazonas nuo 30 iki 50 mikronų yra labiausiai „draudžiamas“dėl stiprios savaiminės absorbcijos. Tačiau šis neigiamas poveikis, kaip ir Augerio rekombinacija, yra labai susilpnėjęs gyvsidabrio teluride, šį kartą dėl didelės atomų masės, sudarančios krištolo gardelę. Todėl tyrėjai naują medžiagą laiko perspektyvia naudoti lazerių technologijose.
Autorius: Nikita Shevtsev