一層超薄的半導(dǎo)體膜鋪在光子腔表面

在運行溫度130K時，鎢基納米激光器僅僅需要27nW的抽運能量。研究人員認(rèn)為，由于小尺寸和低功耗的特點，鎢基納米激光器成為光子集成電路中很好的替代品。

華盛頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員開發(fā)了該器件，關(guān)鍵是他們在器件的光子晶體腔上加了一層鎢硒膜。該研究發(fā)表于Nature(doi：10.1038/nature14290).。

華盛頓大學(xué)的博士研究生Wu　Sanfeng介紹：“這是最近的發(fā)現(xiàn)，這種新型半導(dǎo)體非常薄，而且能很高效的發(fā)光。研究人員基于這種材料的特性，正在制作晶體管、發(fā)光二極管和太陽能電池，還有鎢基納米激光器。”

與此同時，研究人員使用另一種原子薄片作為激光增益介質(zhì)，可實現(xiàn)多種用途，為更方便的控制激光提供了條件。

華盛頓大學(xué)教授Arka　Majumdar介紹：“在使用其他材料時，增益介質(zhì)是嵌入式的，根本不可能去改變它。在我們的納米激光器中，你可以去除或者添加這種單層結(jié)構(gòu)，非常方便。”

二硒化鎢單層結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒅苯訋都ぷ訉ｉT限制在腔表面的1nm范圍內(nèi)。這種材料還可以通過外部控制實現(xiàn)靈活的激光操作，例如靜電導(dǎo)通門控和電流注入。

該項研究受到了美國空軍科學(xué)研究局，海軍研究局，美國國家科學(xué)基金，美國能源部，歐洲委員會以及華盛頓的清潔能源研究所的資助。