Tim Burgess con un wafer di silicio su cui sono cresciute le nanostrutture. Credito:Stuart Hay, ANU
Gli scienziati dell'ANU (The Australian National University) hanno migliorato le prestazioni di minuscoli laser aggiungendo impurità, in una scoperta che sarà centrale per lo sviluppo di sensori biomedici a basso costo, informatica quantistica, e un Internet più veloce.
Il ricercatore Tim Burgess ha aggiunto atomi di zinco ai laser un centesimo del diametro di un capello umano e realizzati con arseniuro di gallio, un materiale ampiamente utilizzato negli smartphone e in altri dispositivi elettronici.
Le impurità hanno portato a un miglioramento di 100 volte nella quantità di luce proveniente dai laser.
"Normalmente non ti preoccuperesti nemmeno di cercare la luce dai nanocristalli di arseniuro di gallio - inizialmente stavamo aggiungendo zinco semplicemente per migliorare la conduttività elettrica, " ha detto il signor Burgess, uno studente di dottorato presso la Scuola di Ricerca in Fisica e Ingegneria dell'ANU.
"È stato solo quando mi è capitato di controllare l'emissione di luce che mi sono reso conto che eravamo su qualcosa".
L'arseniuro di gallio è un materiale comune utilizzato negli smartphone, celle fotovoltaiche, laser e diodi emettitori di luce (LED), ma è difficile lavorare su scala nanometrica poiché il materiale richiede un rivestimento superficiale prima di produrre luce.
Precedenti studi ANU hanno mostrato come fabbricare rivestimenti adatti.
Il nuovo risultato integra questi successi aumentando la quantità di luce generata all'interno della nanostruttura, ha affermato il leader del gruppo di ricerca, il professor Chennupati Jagadish, dell'ANU Research School of Physics Sciences.
Tim Burgess tiene un wafer mentre Dhruv Saxena guarda. Credito:Stuart Hay, ANU
"È una scoperta entusiasmante e apre opportunità per studiare altre nanostrutture con una maggiore efficienza di emissione di luce in modo da poter ridurre ulteriormente le dimensioni dei laser, " Egli ha detto.
L'onorevole Burgess ha affermato che l'aggiunta dell'impurezza all'arseniuro di gallio, un processo chiamato doping, migliorato non solo l'emissione di luce.
"L'arseniuro di gallio drogato ha una vita del vettore molto breve di pochi picosecondi, il che significava che sarebbe stato adatto all'uso in componenti elettronici ad alta velocità.
"Il doping ha davvero dato a questi nanolaser un vantaggio in termini di prestazioni".
La ricerca è pubblicata su Comunicazioni sulla natura .
