Ny halvleder nanotråd laserteknologi kan dræbe vira, forbedre dvd'er

Et hold ledet af en professor ved University of California, Riverside Bourns College of Engineering har gjort en opdagelse inden for halvleder nanotråd laserteknologi, der potentielt kan gøre alt fra at dræbe vira til at øge lagerkapacitet på dvd'er.

Ultraviolette halvlederdiodelasere bruges meget i databehandling, informationslagring og biologi. Deres ansøgninger har været begrænsede, imidlertid, efter størrelse, omkostninger og kraft. Den nuværende generation af ultraviolette lasere er baseret på et materiale kaldet galliumnitrid, men Jianlin Liu, professor i elektroteknik, og hans kolleger har fået et gennembrud inden for zinkoxid -nanotrådbølgelederlasere, som kan tilbyde mindre størrelser, lavere omkostninger, højere kræfter og kortere bølgelængder.

Indtil nu, zinkoxid nanotråde kunne ikke bruges i den virkelige verden lysemissionsapplikationer på grund af manglen på p-type, eller positiv type, materiale, der er nødvendigt for alle halvledere. Liu løste det problem ved at dopere zanoxid -nanotråde med antimon, et metalloid element, at skabe p-type materiale.

P-type zinkoxid nanotråde var forbundet med n-type, eller negativ type, zinkoxidmateriale til at danne en enhed kaldet p-n junction diode. Drevet af et batteri, meget retningsbestemt laserlys udsender kun fra enderne af nanotråde.

"Folk i zinkoxidforskningssamfundet i hele verden har forsøgt hårdt at opnå dette i det sidste årti, "Liu sagde." Denne opdagelse vil sandsynligvis stimulere hele feltet til at skubbe teknologien videre. "

Lius resultater er blevet offentliggjort i juli -udgaven af Naturnanoteknologi . Medforfattere er:Sheng Chu, Guoping Wang, Jieying Kong, Lin Li og Jingjian Ren, alle kandidatstuderende ved UC Riverside; Weihang Zhou, en studerende ved Fudan University i Kina; Leonid Chernyak, en professor i fysik ved University of Central Florida; Yuqing Lin, en kandidatstuderende ved University of Central Florida; og Jianze Zhao, en gæstestuderende fra Dalian University of Technology i Kina.

Opdagelsen kan have en lang række virkninger.

For informationslagring, zinkoxid nanotrådlaserne kunne bruges til at læse og behandle meget tættere data på lagringsmedier såsom dvd'er, fordi ultraviolet har kortere bølgelængde end andre lys, såsom rød. For eksempel, en dvd, der ville gemme to timers musik, kunne lagre fire eller seks timer ved hjælp af den nye type laser.

Til biologi og medicinsk terapeutik, den ultra-lille laserlysstråle fra en nanotrådlaser kan trænge igennem en levende celle, eller excitere eller ændre dens funktion fra en dårlig celle til en god celle. Lyset kan også bruges til at rense drikkevand.

For fotonik, det ultraviolette lys kunne levere superhurtig databehandling og transmission. Pålidelige små ultraviolette halvlederdiodelasere kan hjælpe med at udvikle ultraviolet trådløs kommunikationsteknologi, hvilket potentielt er bedre end avanceret infrarød kommunikationsteknologi, der bruges i forskellige elektroniske informationssystemer.

Mens Liu og eleverne i hans laboratorium har demonstreret p-type doping af zinkoxid og elektrisk drevet nanotrådsbølgeleder, der laserer i det ultraviolette område, han sagde, at der stadig skal arbejdes mere med stabiliteten og pålideligheden af ​​p-type materialet.