Nanotecnologia

Nanolaser emite luz em camada de três átomos

Nanolaser emite luz em camada de três átomos
[Imagem: Sanfeng Wu et al. - 10.1038/nature14290]

Laser monocamada

Um laser feito com um material com apenas três átomos de espessura é a mais nova ferramenta disponível para colocar a luz dentro dos processadores.

Os chamados nanolasers estão entre os dispositivos mais pesquisados atualmente porque permitem miniaturizar os emissores de luz, levando-os a dimensões compatíveis com os demais componentes eletrônicos.

Já existem outros nanolasers, mas a maioria usa um material de amplificação da luz que é grosso demais ou que é incorporado na estrutura da cavidade que captura a luz. Isto tem dificultado o trabalho de integrá-los com os circuitos eletrônicos e computacionais.

Sanfeng Wu e seus colegas das universidades de Washington e Stanford optaram então por usar um dos materiais mais promissores da atualidade, o disseleneto de tungstênio (WSe2), uma estrutura monocamada com apenas três átomos de espessura.

Disseleneto de tungstênio

Este material é da mesma família da mais conhecida molibdenita. Na verdade, ambos pertencem a uma classe de materiais conhecida como MX2, onde M é um metal de transição (tungstênio ou molibdênio) e X é um calcogênio (enxofre, selênio ou telúrio).

"É um novo tipo de semicondutor descoberto recentemente que é muito fino e emite luz de forma eficiente," explica Wu. "Pesquisadores estão construindo transistores, LEDs e células solares com base nesse material por causa de suas propriedades. E, agora, fizemos um nanolaser."

O novo componente exige apenas 27 nanowatts para disparar seu feixe, sua fabricação é simples e ele pode ser integrado diretamente nas pastilhas de silício, o que deverá facilitar seus testes em circuitos práticos.

Usar fótons em vez de elétrons no interior dos chips é a maior esperança para que os computadores possam voltar a aumentar de velocidade.

Bibliografia:

Monolayer semiconductor nanocavity lasers with ultralow thresholds
Sanfeng Wu, Sonia Buckley, John R. Schaibley, Liefeng Feng, Jiaqiang Yan, David G. Mandrus, Fariba Hatami, Wang Yao, Jelena Vuckovic, Arka Majumdar, Xiaodong Xu
Nature
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature14290




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