研究人员演示了异质结双极晶体管激光器的室温工作

研究人员伊利诺伊大学香槟分校演示了异质结双极晶体管激光器的室温操作,使其向商业化迈出了重要的一步。科学家们在9月26日的杂志上描述了他们的工作应用物理快报

“我们已经证明,晶体管激光器,即使在它的早期发展阶段,也能够在室温下以3千兆赫的速度工作,”尼克·霍洛尼亚克说,他是伊利诺斯州约翰·巴丁电气和计算机工程与物理讲座教授。“我们预计,当它得到更充分的开发时,该设备将以更高的速度运行,并在电子光子集成电路中发挥重要作用。”

伊利诺伊大学电气与计算机工程学院Holonyak讲座教授Milton Feng说,室温晶体管激光器“可以促进更快的信号处理,大容量无缝通信,以及更高性能的光电集成电路”。冯对异质结双极晶体管的研究已经制造出世界上最快的双极晶体管,这种器件的工作频率为600千兆赫或更多,这是开发晶体管激光器的自然平台。

伊利诺斯州的研究人员在2004年1月5日的《应用物理快报》上首次报道了发光晶体管的演示。他们在2004年11月15日的同一杂志上描述了发光晶体管的第一次激光操作。当时,晶体管激光器必须用液氮冷却到零下73摄氏度。

该大学高级研究中心(Center for Advanced Study)的教授Holonyak表示,大规模商业应用最终需要在室温下进行操作,这是校园识别的最高形式之一。“如果这个设备只能在低温下工作,没有人会想要它,除非是作为实验室的珍品或非常有限的应用。”

在1962年第一个半导体激光器(以及第一个实用的发光二极管)的演示之后,“许多人花了8年的努力,让二极管激光器在室温下工作,”Holonyak说。然后又花了两年时间让它变得可靠。但在40多年的额外工作之后,巨大的回报才刚刚开始。”

相比之下,伊利诺伊大学的研究人员只用了不到一年的时间就将晶体管激光器从低温操作转变为室温操作。Holonyak说:“谁知道这种新型晶体管激光技术在未来40年将会是什么样子。”“科技进步的回报不会很快出现,至少不会‘大回报’。

“晶体管激光器仍然是一种原始的实验室设备,需要做更多的工作,”Holonyak说。“最终,优化设计和制造将导致更快的激光操作和提高性能,以及实现电子-光子集成电路的自然优势。”

http://www.uiuc.edu/

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