В IBM создан прототип самого маленького в мире излучателя света

Исследователи из корпорации IBM сумели создать прототип излучателя света на основе микроскопических молекул углерода. Этот прорыв позволит со временем заменить кремний в качестве основы микросхем и наладить выпуск еще более быстрых компьютеров и телекоммуникационного оборудования. Целью ученых было получение сверхтонких цилиндрических молекул углерода (нанотрубок), которые были бы в 50 тыс. раз тоньше человеческого волоса. В результате им удалось создать нанотрубки, способные не только пропускать электрический ток, но и излучать свет.

По словам менеджера нанометрического направления лаборатории IBM Research Watson Labs Федрона Авуриса, им впервые удалось добиться того, что под воздействием электрического напряжения молекула начинала излучать свет.

Когда инженеры исчерпают ресурсы повышения производительности традиционных кремниевых микросхем, свет, который уже сегодня стал основой функционирования высокоскоростных телекоммуникационных сетей, вполне может найти применение и в решении задач по обработке данных в компьютерах и других электронных устройствах.

Твердотельный излучатель света состоит из одной углеродной нанотрубки, имеет диаметр 1,4 нм и выполнен как транзистор с тремя контактами

Из углеродных трубок с полупроводниковыми свойствами можно получить транзисторы гораздо меньших размеров по сравнению с нынешними кремниевыми. В результате увеличится плотность размещения элементов на микросхеме.

Кремний — основной материал, используемый сегодня в полупроводниковой промышленности; он не излучает света и не может применяться в производстве оптоэлектронных продуктов. Возможность генерирования света при помощи нанотрубок означает, что один и тот же материал подойдет для изготовления как электронных, так и оптоэлектронных элементов. К оптоэлектронным компонентам относятся, в частности, солнечные батареи, светодиоды и волоконно-оптические телекоммуникационные продукты.

«Современные волоконно-оптические средства связи гораздо массивнее тех, которые можно было бы сконструировать из углеродных нанотрубок, — отметил профессор физики университета штата Мичиган Дэвид Томанек. — Углеродные нанотрубки позволяют организовать производство микроскопических оптических волокон, а следовательно, увеличить количество волокон, размещаемых в одном устройстве значительно меньшего размера по сравнению с современными».

Чем больше волокон будет находиться в телекоммуникационном устройстве, тем шире поддерживаемый им канал обмена информацией.

Корпорация IBM недавно опубликовала отчет о своих научно-исследовательских работах в области излучения света нанотрубками в журнале Science.

Твердотельный излучатель света, который, по словам специалистов IBM, является на сегодняшний день самым маленьким в мире, состоит из одной углеродной нанотрубки, имеет диаметр 1,4 нм и выполнен как транзистор с тремя контактами.

Коллектив исследователей зарегистрировал световое излучение с длиной волны равной 1,5 мкм. Излучение с такими характеристиками находит сегодня широкое применение в оптических телекоммуникационных технологиях.

Нанотрубки различного диаметра способны генерировать световые волны разной длины, что позволяет использовать их и в других областях.

Впрочем, когда научное достижение IBM найдет воплощение в конкретных продуктах, пока неизвестно. «Я буду осторожен в своих оценках перспектив практического применения результатов наших исследований, — подчеркнул Авурис. — На сегодняшний день продемонстрирован лишь потенциал светоизлучающих углеродных нанотрубок, но, хотя здесь предстоит проделать еще очень много работы, мы смотрим в будущее с оптимизмом».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями