Исследователь Тим Берджесс добавил атомы цинка в лазеры, составляющие сотую диаметра человеческого волоса и сделанные из арсенида галлия – материала, широко используемого в смартфонах и других электронных устройствах.
Примеси привели к 100-кратному увеличению количества света от лазеров.
«Обычно вы даже не утруждаетесь поиском света от нанокристаллов арсенида галлия – изначально мы добавляли цинк просто для улучшения электропроводности», – сказал г-н Берджесс, аспирант Исследовательской школы физики и инженерии ANU.
"Только когда мне довелось проверить световое излучение, я понял, что мы находимся на чем-то."
Арсенид галлия – распространенный материал, используемый в смартфонах, фотоэлектрических элементах, лазерах и светодиодах (светодиодах), но с ним сложно работать в наномасштабе, поскольку материал требует покрытия поверхности, прежде чем он будет давать свет.
Предыдущие исследования ANU показали, как изготовить подходящие покрытия.
Новый результат дополняет эти успехи за счет увеличения количества света, генерируемого внутри наноструктуры, – сказал руководитель исследовательской группы профессор Ченнупати Джагадиш из Исследовательской школы физических наук ANU.
«Это захватывающее открытие, открывающее возможности для изучения других наноструктур с повышенной эффективностью излучения света, чтобы мы могли еще больше уменьшить размер лазеров», – сказал он.
Г-н Берджесс сказал, что добавление примеси к арсениду галлия, процесс, называемый легированием, улучшил не только световое излучение.
«Легированный арсенид галлия имеет очень короткий срок службы носителей, всего несколько пикосекунд, что означает, что он хорошо подходит для использования в компонентах высокоскоростной электроники.
"Легирование действительно дало этим нанолазерам преимущество в производительности."
Исследование опубликовано в Nature Communications.