Вчені з IBM виявили цікавий фізичний феномен на прикладі «найновіші» напівпровідників

У наш час мініатуризація є одним з основних чинників руху технологічного прогресу. По суті, тепер в обчисленнях використовуються провідники, товщина яких становить тисячі разів менше товщини волосся людини. З ванішуючими невеликими розмірами, можна створити потужні, високопродуктивні чіпси невеликих розмірів, які можуть зробити речі, що обчислювальні вузли минулих років не змогли обійтися, займаючись цілими кімнатами.

В даний час активно розвивається технологія передачі даних з використанням світлових сигналів в межах одного чіпа. Це можливо, поєднуючи оптичні елементи з напівпровідниками, графеном і вуглецевими нанотрубками, коли вся система розміщується на силіконовій підкладці.

Передача даних за допомогою такої системи зазвичай означає необхідність перетворення електричних сигналів на світло, і навпаки. Для перетворення першого типу використовують матеріали III-V груп напівпровідників, які випромінюють світло. Для зворотного перетворення світла в електрику використовуються кремнієві та німецькі.

Команда науковців з IBM відкрила цікавий фізичний феномен, який може призвести до того, що в майбутньому той же матеріал буде використовуватися як для випромінювання світла, так і для перетворення його в електрику, в той же чіп.

У журналі Nature Communications нещодавно опубліковано статтю науковців Цюрихського підрозділу IBM Research. Про те, що «найновіші» напівпровідників може слугувати як ефективними світловими випромінювачами, так і ефективними фотодетекторами. І переключити речовину з стану «радіації» до стану «детекції» потрібно механічний стрес.

“Коли ви розтягуєте нанопровід, матеріал переходить в стан, ми називаємо “прямий смугап”, де він ефективно випромінює світло.” Але коли ви стиснете провідника на вісь, його зміни електронних властивостей, матеріал перестає випромінювати світло. Цей стан ми називаємо “псевдо-направлений” (псевдо-напрям), в цьому стані, матеріали групи III-V, такі як німецький або кремній, і стають хорошими фотодетекторами, говорить один з дослідників, Giorgio Signorello.

«Це незвичайні властивості обумовлені тим, що атоми дуже специфічні в такому провіднику. Ми називаємо цю кристалічну структуру Wurtzite. Така структура з'являється тільки в надмалих провідниках. Ви не зможете досягнути однакових властивостей матеріалів на розмірах видимих до очей. Це чудовий приклад потужності нанотехнологій, говорить про колегу першого вченого, Хайк Ріель.

Як зазначено вище, таке явище може відкрити можливість пристроїв передачі оптичних даних, де цей же матеріал використовується як для випромінювання світла, так і для його виявлення.

І це означає нові досягнення, нові прориви в цій області.

У rdmag + ibmresearchnews

Джерело: habrahabr.ru/company/ibm/blog/220451/