Сейчас, команда исследователей создала стекловолокна с одно-кристаллическими кремниево-германиевыми ядрами. Процесс, применяемый, дабы сделать их, имел возможность оказать помощь в разработке скоростных полупроводниковых устройств и расшириться, возможности эндоскопов говорит Урсулу Гибсон, учителя физики в Норвежском университете естественных и технических наук и ведущего автора бумаги.«Эта статья закладывает базу для будущих устройств в нескольких областях», сообщил Гибсон, по причине того, что германий в кремниевом ядре разрешает исследователям в местном масштабе изменять собственные физические показатели.Статья, «надпись и Лазерная перекристаллизация композиционных микроструктур в прозрачных SiGe-главных волокнах», была опубликована по собственной природе Коммуникации 24 октября.
Таяние и перекристаллизацияЧтобы осознать, что сделали исследователи, Вы должны признать, что у кремния и германия имеется разные точки плавления. В то время, когда эти два вещества объединены в стекловолокне, пятна богатого германием материала рассеяны везде по волокну хаотичным методом, по причине того, что кремний имеет более высокую точку плавления и укрепляется либо «замораживается» сперва. Эти германиевые пятна ограничивают свойство волокна пропустить свет либо данные. «В то время, когда они сперва сделаны, эти волокна не выглядят весьма хорошими», сообщил Гибсон.
Но скоро нагревание волокна, перемещая его через лазерный луч разрешило исследователям плавить полупроводники в ядре методом, которым руководят. Применяя различие в поведении отвердевания, исследователи смогли руководить местной концентрацией германия в волокне в зависимости от того, где они сосредоточили лазерный луч и как продолжительно.
«В случае если мы берем волокно и плавим ядро, не перемещая его, мы можем накопить мелкие богатые германием капельки в расплавить территорию, которая есть тогда последней вещью кристаллизовать, в то время, когда мы медлительно демонтируем лазер», сообщил Гибсон. «Мы можем сделать полосы, точки…, Вы имели возможность применять это, дабы сделать серию структур, каковые разрешат Вам обнаруживать и руководить светом».Занимательная структура была произведена, в то время, когда исследователи иногда прерывали лазерный луч, потому, что это прошло их кремниево-германиевое волокно. Это создало серию богатых германием полос через ширину ядра 150 микрометров диаметром. Таковой пример формирует что-то названное Брэгг, трущий, что имел возможность оказать помощь увеличить свойство долгих устройств легкого управления длины волны. «Это воображает интерес для медицинской индустрии отображения», сообщил Гибсон.
Стремительное нагревание, охлаждая ключДругой главный лазерное нагревание и аспект геометрии кремниево-германиевого волокна – то, что, когда волокно нагрето, это может кроме этого быть охлаждено весьма скоро, потому, что волокно унесено от лазера на движущемся этапе.Стремительное охлаждение, которым руководят, разрешает смеси усиливать в единственный однородный кристалл длину волокна – что делает его идеалом для оптической передачи.
Ранее, у людей, трудящихся с оптовыми сплавами кремниевого германия, были неприятности при создании однородного кристалла, что есть красивым соединением, по причине того, что они не имели достаточного контроля над температурным профилем примера.«В то время, когда Вы делаете в целом охлаждение и нагревание, Вы приобретаете неровный состав через структуру, по причине того, что последняя часть, которая заморозит германий избытка концентратов», сообщил Гибсон. «Мы продемонстрировали, что можем создать единственный прозрачный кремниевый германий при высокой производительности, в то время, когда у нас имеется громадный направление роста и температурный градиент, которым руководят».Транзисторы тот выключатель быстрееГибсон говорит, что лазерный процесс нагрева имел возможность кроме этого употребляться, дабы упростить объединение кремниево-германиевых сплавов в схемы транзистора.
«Вы имели возможность приспособить лазерную терапию к узким пленкам сплава в интегральных схемах», сообщила она.Традиционно, Гибсон сообщил, исследователи электроники взглянуть на другие материалы, такие как арсенид галлия, в их отыскивании, дабы выстроить еще более стремительные транзисторы. Но германия и соединение кремния, довольно часто названного SiGe, разрешает электронам перемещаться через материал более скоро, чем они двигаются через чистый кремний, и совместимо со стандартной обработкой интегральной схемы.
«SiGe разрешает Вам делать транзисторы, каковые переключаются стремительнее», чем сегодняшние основанные на кремнии транзисторы, она сообщила, «и отечественные результаты имели возможность оказать влияние на собственный производство».