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ETH Zurich、ゲルマニウムに歪を与えてレーザ適合に
April 25, 2013, Zurich--ETH Zurich、Paul Scherrer Institute(PSI), Plitecnico di Milanoの研究グループは、高い引張歪を与えてゲルマニウムをレーザ適合とする製造技術を共同開発した｡
研究グループは、独自の方法によりゲルマニウムの光特性を変えられることを実証した｡ETH Zurich, ナノ冶金学博士過程学生、Martin Suess氏は「ゲルマニウムはレーザには適していないが、3%の歪を与えることで、緩和状態と比較して25倍のフォトンを放出する」と説明している。また、PSIのナノ冶金学のRichard Geiger氏も「レーザを作るにはそれで十分だ」とコメントしている｡
ゲルマニウムをレーザ適合にするには、新たな方法で形状に引っ張り歪を与える。研究グループは、ゲルマニウムをシリコン上に成長させる際にゲルマニウムにわずかな歪を与えた。いわゆる「マイクロブリッジ」でこの予歪を強化する。両端がシリコンレイヤに接続されている細長いゲルマニウムの一片を入手し、この一片の2つの「半分」は極めて狭いブリッジだけで接続されているが、そこでゲルマニウムの歪はレーザに適する(laser-compatible)ほどに強くなる。
PSIのプロジェクトマネージャ、Hans Sigg氏によると、ゲルマニウムに与えられた歪は、一本の鉛筆を大型トラック2台で反対方向に引く力に匹敵すると言う。個々の原子が材料膨張によってわずかに離れるので、材料特性が変化する｡これによって電子は、光粒子、つまりフォトン放出ができるエネルギーレベルに達する｡
研究グループは、将来のコンピュータのパフォーマンス向上には光を使うことが必要であると考えている｡「そのためには、すべての光源がチップに搭載できるほどに小さくなり、全てのコンピュータチップの基盤材料であるシリコンとの相互作用が重要だ｡シリコン自体はレーザ発振には適していないので、ゲルマニウムをレーザ・コンパチブルにすることが研究者にとって重要である理由がここにある」とGeiger氏は説明している。「もしこの方法を使うことでゲルマニウムから小さなレーザを作ることができれば、システムの変更は手の届く範囲にあると考えてよい」とSuess氏は話している｡
(詳細は､Nature Photonics :10.1038/nphoton.2013.67)
研究グループは、独自の方法によりゲルマニウムの光特性を変えられることを実証した｡ETH Zurich, ナノ冶金学博士過程学生、Martin Suess氏は「ゲルマニウムはレーザには適していないが、3%の歪を与えることで、緩和状態と比較して25倍のフォトンを放出する」と説明している。また、PSIのナノ冶金学のRichard Geiger氏も「レーザを作るにはそれで十分だ」とコメントしている｡
ゲルマニウムをレーザ適合にするには、新たな方法で形状に引っ張り歪を与える。研究グループは、ゲルマニウムをシリコン上に成長させる際にゲルマニウムにわずかな歪を与えた。いわゆる「マイクロブリッジ」でこの予歪を強化する。両端がシリコンレイヤに接続されている細長いゲルマニウムの一片を入手し、この一片の2つの「半分」は極めて狭いブリッジだけで接続されているが、そこでゲルマニウムの歪はレーザに適する(laser-compatible)ほどに強くなる。
PSIのプロジェクトマネージャ、Hans Sigg氏によると、ゲルマニウムに与えられた歪は、一本の鉛筆を大型トラック2台で反対方向に引く力に匹敵すると言う。個々の原子が材料膨張によってわずかに離れるので、材料特性が変化する｡これによって電子は、光粒子、つまりフォトン放出ができるエネルギーレベルに達する｡
研究グループは、将来のコンピュータのパフォーマンス向上には光を使うことが必要であると考えている｡「そのためには、すべての光源がチップに搭載できるほどに小さくなり、全てのコンピュータチップの基盤材料であるシリコンとの相互作用が重要だ｡シリコン自体はレーザ発振には適していないので、ゲルマニウムをレーザ・コンパチブルにすることが研究者にとって重要である理由がここにある」とGeiger氏は説明している。「もしこの方法を使うことでゲルマニウムから小さなレーザを作ることができれば、システムの変更は手の届く範囲にあると考えてよい」とSuess氏は話している｡
(詳細は､Nature Photonics :10.1038/nphoton.2013.67)
