Российские ученые показали возможность создания компактного полупроводникового лазера нового типа

Новосибирск. 26 марта. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института ядерной физики им.Г.И.Будкера (ИЯФ, Новосибирск) и Института физики микроструктур (ИФМ, Нижегородская область) выявили новые свойства полупроводникового материала (германия, легированного мышьяком) с помощью новосибирского лазера на свободных электронах, сообщает пресс-служба ИЯФ.

"В ходе экспериментов на Новосибирском лазере на свободных электронах (ЛСЭ) исследовалось поведение электронов мышьяка в полупроводнике: частицы возбуждались за счет воздействия терагерцового излучения лазера, а затем ученые фиксировали время их релаксации, то есть возвращения в основное состояние", - говорится в сообщении.

Установлено, что электрон возвращается в исходное состояние за 0,5-1,5 наносекунды.

"Подобные измерения в будущем могут помочь при создании компактных лазеров нового типа, а также одноатомных транзисторов, которые в будущем могут стать основой для наноэлектроники", - говорится в сообщении.

Отмечается, что одним из условий эксперимента стала очень низкая температура образца (4 градуса по Кельвину, или -269,15 градуса по Цельсию).

Новосибирский ЛСЭ - масштабная установка, построенная на базе специального ускорителя-рекуператора. Лазер терагерцового диапазона - это первая очередь установки (запуск состоялся в 2003 году), которая работает на энергии 12 МэВ и длине волн от 240 до 90 мкм. Второй лазер, запущенный в 2009 году, использует электронные пучки с энергией 22 МэВ, а его излучение находится уже в инфракрасном диапазоне (длина волн составляет от 80 до 35 мкм). Третий лазер, запущенный в 2015 году, работает на энергии 42 МэВ в диапазоне от 5 до 15 мкм. Каждый из трех лазеров позволяет менять длину волны и мощность излучения, в зависимости от пожелания пользователей - химиков, физиков и биологов.

Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения, не является ионизирующим.

Работа выполнена в рамках гранта РНФ.