Gjennombrudd for nanolasere

Forskere ved Berkeley har klart å lage en nanolaser direkte på en CMOS-brikke. Dermed er veien lagt for å få optisk kommunikasjon helt inn i prosessoren, noe som kan øke prosesseringshastigheten opptil tusen ganger av hva dagens prosessorer klarer, skriver ing.dk.

Foreløpig mangler de en elektrisk laserpumpe, men det mener forskerne er en overkommelig oppgave.

Det er gjort forsøk før med silisiumlasere, men det gir for svakt lys og krever mye energi for å drive laseren. Forskerne har i steden tatt for seg en annen klasse halvledere, såkalte III-V-halvledere. Det er det samme som brukes i LED-dioder og lasere.

Men, dette er et materiale som må produseres ved 700°C, noe som ødelegger vanlig silisium som produseres ved 400°C. Et annet problem er at III-V-halvledere (betegnelsen refererer til materialets plass i det periodiske system) har en krystallgitterstruktur svært forskjellig fra silisium, noe som kan føre til ødeleggende spenninger i det ferdige produktet.

Løsningen ble å dyrke loddrette krystallsøyler i nanostørrelse i Indium-gallium-arsenid. Denne prosessen gjøres i 400°C – en prosess som allerede brukes i fremstilling av solceller og lysdioder. Med denne prosessen klarte de å sende laser i stuetemperatur med en bølgelengde på 950 nanometer. Det viste seg også at de var svært energieffektive.

Det underlige er, skriver ing.dk, at disse laserne fungerer noe annerledes enn vanlig. Lyset fyker rundt på undersiden av krystallet i spiralform.
Foreløpig skal forsøkslaseren tennes ved hjelp av energien i kraftig lys. Neste skritt blir å få tent dem elektronisk, nødvendig hvis det skal brukes i elektronikkbrikker.

– Denne forskningen har et potensiale til å starte en optoelektronisk revolusjon for datamaskiner, sier forskningsleder Connie Chang-Hasnain i en pressemelding.