Crecimiento de alta calidad de láseres semiconductores sobre silicio. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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Crecimiento cualitativo de los láseres semiconductores sobre silicio

26.03.2016

Un grupo de científicos de varias universidades británicas informó sobre una nueva técnica para hacer crecer un láser de punto cuántico semiconductor altamente confiable en un sustrato de silicio. El desarrollo tiene como objetivo el desarrollo de la fotónica de silicio: la integración de láseres e interfaces ópticas en microcircuitos. Evitar la transmisión de datos a través de conexiones de cobre ahorrará consumo y acelerará el intercambio de información en el chip. Y el emparejamiento con canales ópticos externos será más fácil.

Un obstáculo serio para la implementación comercial de la tecnología para el crecimiento de láseres semiconductores en silicio fue un número significativo de defectos en la red cristalina en el punto de transición del silicio al láser. Para aclarar, hoy en día se suele utilizar para un láser una combinación de arseniuro de galio y arseniuro de indio (metales de los grupos III-V de la tabla periódica de Mendeleev). No se ha propuesto nada nuevo al respecto. Además, los científicos británicos no son los primeros en proponer el uso de una capa intermedia previamente depositada en una oblea de silicio para el crecimiento láser sin defectos: esta es la llamada capa de nucleación.

El descubrimiento radica en que se propone una capa germinal con características prácticas cualitativas. Las pruebas cultivadas de esta manera con láser experimental de 1,3 μm mostraron la estabilidad del rendimiento incluso cuando se calienta a 120 grados centígrados. Se afirma que a una potencia operativa de 105 mW, el láser puede funcionar durante más de 100 horas hasta fallar. Esto es aproximadamente 11 años de operación, lo cual es suficiente para equipos comerciales.

Los láseres con una longitud de onda de 1,3 µm (1300 nm) han demostrado su eficacia en los equipos de telecomunicaciones tradicionales. Se espera que también puedan mostrarse en fotónica de silicio. En una nueva etapa de investigación, los científicos aprenderán cómo producir láseres con diferentes longitudes de onda e integrarlos en microcircuitos.

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Mini aire acondicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

El verano es una época de relajación y viajes, pero muchas veces el calor puede convertir esta época en un tormento insoportable. Conozca un nuevo producto de Sony: el mini aire acondicionado Reon Pocket 5, que promete hacer que el verano sea más cómodo para sus usuarios. Sony ha presentado un dispositivo único: el mini acondicionador Reon Pocket 5, que proporciona refrigeración corporal en los días calurosos. Con él, los usuarios pueden disfrutar de frescura en cualquier momento y en cualquier lugar simplemente usándolo alrededor del cuello. Este mini aire acondicionado está equipado con ajuste automático de modos de funcionamiento, así como sensores de temperatura y humedad. Gracias a tecnologías innovadoras, Reon Pocket 5 ajusta su funcionamiento en función de la actividad del usuario y las condiciones ambientales. Los usuarios pueden ajustar fácilmente la temperatura mediante una aplicación móvil dedicada conectada mediante Bluetooth. Además, para mayor comodidad, se encuentran disponibles camisetas y pantalones cortos especialmente diseñados, a los que se puede colocar un mini acondicionador. El dispositivo puede oh ... >>

Energía del espacio para Starship 08.05.2024

Producir energía solar en el espacio es cada vez más factible con la llegada de nuevas tecnologías y el desarrollo de programas espaciales. El director de la startup Virtus Solis compartió su visión de utilizar la nave espacial SpaceX para crear plantas de energía orbitales capaces de alimentar la Tierra. La startup Virtus Solis ha presentado un ambicioso proyecto para crear plantas de energía orbitales utilizando la nave Starship de SpaceX. Esta idea podría cambiar significativamente el campo de la producción de energía solar, haciéndola más accesible y barata. El núcleo del plan de la startup es reducir el coste de lanzar satélites al espacio utilizando Starship. Se espera que este avance tecnológico haga que la producción de energía solar en el espacio sea más competitiva con respecto a las fuentes de energía tradicionales. Virtual Solís planea construir grandes paneles fotovoltaicos en órbita, utilizando Starship para entregar el equipo necesario. Sin embargo, uno de los principales desafíos ... >>

Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

Con el desarrollo de la tecnología y el uso cada vez mayor de la electrónica, la cuestión de crear fuentes de energía eficientes y seguras se vuelve cada vez más urgente. Investigadores de la Universidad de Queensland han revelado un nuevo enfoque para crear baterías de zinc de alta potencia que podrían cambiar el panorama de la industria energética. Uno de los principales problemas de las baterías recargables tradicionales a base de agua era su bajo voltaje, que limitaba su uso en dispositivos modernos. Pero gracias a un nuevo método desarrollado por los científicos, este inconveniente se ha superado con éxito. Como parte de su investigación, los científicos recurrieron a un compuesto orgánico especial: el catecol. Resultó ser un componente importante que puede mejorar la estabilidad de la batería y aumentar su eficiencia. Este enfoque ha dado lugar a un aumento significativo del voltaje de las baterías de iones de zinc, haciéndolas más competitivas. Según los científicos, estas baterías tienen varias ventajas. tienen b ... >>

Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

La cerveza, como una de las bebidas alcohólicas más comunes, tiene su propio sabor único, que puede cambiar según la temperatura de consumo. Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de científicos ha descubierto que la temperatura de la cerveza tiene un impacto significativo en la percepción del sabor alcohólico. El estudio, dirigido por el científico de materiales Lei Jiang, encontró que a diferentes temperaturas, las moléculas de etanol y agua forman diferentes tipos de agrupaciones, lo que afecta la percepción del sabor alcohólico. A bajas temperaturas, se forman más racimos piramidales, lo que reduce el sabor picante del "etanol" y hace que la bebida tenga un sabor menos alcohólico. Por el contrario, a medida que aumenta la temperatura, los racimos se vuelven más encadenados, lo que da como resultado un sabor alcohólico más pronunciado. Esto explica por qué el sabor de algunas bebidas alcohólicas, como el baijiu, puede cambiar en función de la temperatura. Los datos obtenidos abren nuevas perspectivas para los fabricantes de bebidas, ... >>

Noticias aleatorias del Archivo

El grafeno ayuda a entrar en el cerebro 17.01.2017

El cerebro humano es un sistema extraordinariamente complejo y único, y existen muchos métodos para estudiarlo. Podemos juzgar los procesos de información en el cerebro ya sea por cambios en los contactos interneuronales - sinapsis, o por cambios en la circulación sanguínea - las áreas de trabajo requieren más nutrientes y oxígeno; y el estudio del cerebro humano, en esencia, se reduce a la observación de estos dos tipos de actividad, manifestados en respuesta a diversos estímulos.

Por lo general, para estudios neurofisiológicos, se implantan conjuntos especiales de microelectrodos (es decir, muchos electrodos instalados en una matriz común) en el cerebro, lo que hace posible detectar una señal eléctrica en varios lugares a la vez. Dependiendo del experimento, dichas matrices se implantan en la superficie del cerebro o en lo más profundo.

Las matrices de microelectrodos suelen tener una serie de desventajas: contactos opacos, transparencia limitada del material en su conjunto y transmitancia no uniforme para diferentes longitudes de onda. A menudo están hechos de un material resistente y biocompatible, al que el cerebro reacciona con inflamación. Idealmente, las matrices deberían ser transparentes en un amplio rango para que las neuronas puedan ser estimuladas con luz de diferentes frecuencias, desde espectro azul (usado en optogenética) hasta infrarrojo (usado en microscopía de fluorescencia de dos fotones), flexible y biocompatible. También es deseable que sean lo suficientemente delgados: con la transparencia adecuada, esto permite optimizar la recopilación óptica de información.

Para los neuroelectrodos de matriz, a menudo se utilizan materiales como el óxido de titanio de indio (ITO) pulverizado con titanio o el circonio. Transmiten el 80 % y el 60 % de la luz, respectivamente, pero el rendimiento depende en gran medida de la longitud de onda, lo que dificulta la combinación de varios métodos que utilizan diferentes longitudes de onda de luz para la neuroestimulación o la detección de señales de respuesta.

Físicos y neurocientíficos estadounidenses han desarrollado nuevas matrices de microelectrodos basadas en grafeno. El grafeno es un cristal en forma de panal de átomos de carbono, uno o más átomos de espesor; de hecho, es un cristal bidimensional. Si hacemos muchas capas de grafeno en una pila, obtenemos grafito, bien conocido por todos.

El grafeno es muy flexible y, al mismo tiempo, muy fuerte para su grosor. También tiene una transparencia de alrededor del 90% en el espectro de ultravioleta a infrarrojo y es un excelente conductor de corriente. Está claro por qué muchos investigadores están estudiando activamente el grafeno y la posibilidad de usarlo para crear electrodos delgados y flexibles.

Los neurocientíficos tienen grandes esperanzas puestas en su invento: confían en que pueda adaptarse a una variedad de estudios sobre el estudio de la actividad cerebral, así como para la creación de implantes. Además, una matriz de microelectrodos de este tipo también es útil en experimentos con cultivos celulares, en los que es muy importante controlar el crecimiento celular.

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