Поляритоника выходит на практический уровень

Новое направление в оптоэлектронике — использование квазичастиц для генерации излучения — открывает работа греческих ученых.

Павлос Саввидис и его коллеги из Критского университета изготовили прототип светодиода из арсенида галлия (GaAs), генерирующего излучение при температуре около 40 °С.

Впервые продемонстрирована возможность излучения поляритонов — составных квазичастиц, возникающих при взаимодействии фотонов и экситонов (элементарных возбуждений среды) — при сравнительно высоких температурах. Ранее удавалось наблюдать излучение лишь при глубоком охлаждении. Теперь, утверждают исследователи, нет сомнений, что дальнейшие разработки в скором времени приведут к созданию приборов, работающих при комнатной температуре.

Светодиод изготовлен с помощью обычных методов молекулярно-пучковой эпитаксии. В полупроводнике создают микрорезонаторы между двумя зеркалами Брэгга, по границам которых расположены квантовые ямы, предназначенные для удерживания в них экситонов. Такая конструкция создает условия для образования поляритонов. К полупроводнику присоединяют металлические контакты. Впервые в устройствах этого типа удалось создать генерацию с помощью электрической накачки с использованием обычной батареи (ранее была оптическая накачка с помощью лазера).

Вслед за светодиодами на поляритонах ученые намерены создать лазеры, коммутирующие и усилительные устройства, поляризационные модуляторы. У этих приборов уникальные свойства. В частности, лазеры на поляритонах должны потреблять очень мало энергии и отличаться чрезвычайно быстрым временем выхода на рабочий режим, сообщает Physics World.