Фотоинъекция без секретов. Таким образом, электроника будет в 100 000 раз…
Исследователи решили подробно рассмотреть первые фемтосекунды после так называемого фотоинъекция. Это явление возникает, когда лазерный импульс попадает на электрон в твердом теле и свободно движется сквозь него. Фотоинъекция без секретов. Таким образом, электроника будет в 100 000 раз быстрее, чем нынешняя.
Последние выводы в этом вопросе принадлежат ученым из LMU в Мюнхене и Института квантовой оптики им. Макса Планка. Именно они, как пишут на страницах Nature, непосредственно наблюдали изменение оптических свойств кремния и диоксида кремния в первые миллионные миллиардные доли секунды после фотоинжекции с помощью лазерного импульса.
Электрон может поглотить одиночный фотон, если у него достаточно энергии, чтобы освободить электрон от его ограничивающего потенциала. Если энергии не хватает, электроны могут высвобождаться, поглощая более одного фотона одновременно или путем квантового туннелирования. Цель членов исследовательской группы из Германии состояла в том, чтобы понять, как твердые тела меняют свои оптические свойства после фотоинжекции лазерным импульсом. Первый такой импульс генерировал носители заряда, а второй взаимодействовал с ними.
Информация о взаимодействии носителей заряда с пробным полем кодировалась в искажениях, генерируемых фотоинжекцией. Чтобы измерить их, исследователи использовали метод выборки оптического поля и протестировали различные варианты. Как поясняют сами интересующиеся, в ходе экспериментов они поняли, как происходит движение электронов, движимых светом.
Авторы исследования, посвященного первым фемтосекундам после фотоинъекции, утверждают, что их выводы могут привести к значительному ускорению электроники.
Почему нас вообще должно это волновать? Хотя бы из-за того, насколько электроника зависит от управления потоком носителей заряда. Это можно сделать, быстро увеличивая и уменьшая способность этих носителей перемещаться по цепям. Благодаря знаниям, полученным авторами в ходе своих экспериментов, они могли привести к обработке сигналов в петагерцовом диапазоне. В таком случае конструкция так называемого световолновая электроника, примерно в 100 000 раз быстрее, чем доступна в настоящее время.
Крайне впечатляет, как кажущиеся непрактичными достижения ученых могут принести практическую пользу. Конечно, ускорение электроники в 100 000 раз не будет делом недели, месяца или года, но, несомненно, дальнейший прогресс в исследованиях должен заложить основы технологий будущего.
