Продемонстрированы экситонные микросхемы, функционирующие при сравнительно высоких температурах

 


В такого рода транзисторах при обработке сигналов используются экситоны — квазичастицы, которые представляют собой связанное состояние электрона проводимости и дырки. Экситоны могут образовываться в полупроводнике под действием света; распад квазичастицы — рекомбинация составляющих ее электрона и дырки — проходит с излучением фотона. «Наличие прямой связи между экситонами и фотонами позволяет с легкостью объединять вычислительные и высокоскоростные [волоконно-оптические] передающие устройства», — поясняет руководитель группы Леонид Бутов из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Стоит отметить, что первые рабочие образцы экситонных микросхем американские исследователи представили в прошлом году (развернутое описание технологии дано в статье, опубликованной в журнале Science). Максимальная рабочая температура этих микросхем составляла, впрочем, всего 1,5 К.

Основными элементами усовершенствованных полупроводниковых гетероструктур, выращенных методом молекулярно-пучковой эпитаксии, стали слои арсенида галлия и арсенида алюминия. В экспериментах новые экситонные транзисторы сохраняли работоспособность при температурах около 100 К (в пределе — до 125 К). Такие температуры, отмечают авторы, легко достигаются при использовании недорогого жидкого азота.

Полная версия отчета ученых будет опубликована в журнале Nature Photonics.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Источник: Компьюлента