Bien semi-conducteurs ultraviolet diodes lasers sont largement utilisés dans le traitement des données, le stockage de l'information et de la biologie, de leurs applications ont été limités par la taille, le coût et la puissance des lasers. Maintenant, les chercheurs de l'Université de Californie, Riverside Bourns College of Engineering ont surmonté ces problèmes en développant une nouvelle technologie laser de nanofils semiconducteurs qui pourrait être utilisé pour fournir un stockage de disque dense optique, de traitement de données ultra-rapide et la transmission et même de changer la fonction d'un salon cellule.

La percée vient sous la forme de la technologie laser nanofil de guide d'ondes de l'oxyde de zinc que l'équipe dit offre de plus petites tailles, des coûts moindres, des puissances plus élevées et des longueurs d'onde plus courtes que la génération actuelle de lasers ultraviolets sur la base de nitrure de gallium.

Jusqu'à présent, les nanofils d'oxyde de zinc ne pouvaient pas être utilisés dans le monde réel des applications d'émission de lumière en raison de l'absence de type p (type positif) le matériel nécessaire par tous les semi-conducteurs. Jianlin Liu, un professeur de génie électrique, et ses collègues ont résolu ce problème et a créé le matériau de type p en dopant les nanofils d'oxyde de zinc avec un élément métalloïde connu comme l'antimoine.

Ils reliés les nanofils d'oxyde de zinc de type p avec du n-Type (type négatif) matériau d'oxyde de zinc pour former un dispositif appelé un noeud de jonction pn, qui lorsqu'il est alimenté par un résultat de la batterie à la lumière laser hautement directionnel étant émis à partir des extrémités des nanofils .

«Les gens dans la communauté de la recherche de l'oxyde de zinc à travers le monde ont essayé dur pour atteindre cet objectif pour la décennie passée", a déclaré Liu. «Cette découverte est susceptible de stimuler l'ensemble du champ de pousser la technologie plus loin."

L'équipe dit la découverte pourrait avoir un large éventail d'impacts. Parce ultraviolette a une longueur d'onde plus courte que d'autres feux, comme le rouge utilisé pour lire les DVD et le violet utilisé pour lire les disques Blu-ray (même si lasers Blu-ray sont désignés comme "bleu" ils sont dans la gamme violette), le zinc nanofils d'oxyde peuvent être utilisés pour créer mémoire à disque optique dense.

La découverte a aussi des applications dans les domaines de la biologie et de la thérapeutique médicale. Depuis l'ultra-petit faisceau de lumière laser provenant d'un laser de nanofils peut pénétrer dans une cellule vivante, il pourrait être utilisé pour exciter la cellule ou changer sa fonction. Il pourrait également être utilisé pour purifier l'eau potable.

Pendant ce temps, dans le domaine de la photonique, la lumière ultraviolette pourrait fournir un traitement de données ultra-rapide et la transmission et pourrait également conduire à la mise au point de la technologie de communication sans fil ultra-violet, qui est potentiellement meilleure que l'état de l'art des technologies de communication infrarouge actuellement utilisés dans différents systèmes d'information électroniques.

Bien que l'équipe a démontré le dopage de type p d'oxyde de zinc et alimenté électriquement nanofil guide d'onde d'émission laser dans le domaine de l'ultraviolet, Liu admet plus de travail doit encore être fait avec la stabilité et la fiabilité du matériau de type p.

Les résultats des recherches de l'équipe UC Riverside a été publiée dans le numéro de Juillet de Nature Nanotechnology.