美國(guó)哈佛大學(xué)的查爾斯·利伯及其同事在近日出版的英國(guó)《自然》雜志上發(fā)表報(bào)告說,這種激光器是由硫化鎘及其他半導(dǎo)體材料制成的單根線,直徑僅為80~200納米,因此稱為納米線激光器。
此前已經(jīng)有一些科學(xué)家制造出了類似的激光器,例如2001年問世的由氧化鋅制成的第一種納米線激光器等。但這些激光器只能通過激光啟動(dòng),而大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合需要能夠用電啟動(dòng)。
利伯和他的同事們?cè)O(shè)計(jì)的這種裝置解決了這個(gè)問題。他們?cè)诠杌迳现圃斐鲆桓蚧k納米線,然后在上面覆蓋一層氧化鋁和一層金屬鈦、金的混合物。在這一微芯片上施加電壓,電流從硅基板流入納米線,納米線末端就能發(fā)出藍(lán)綠色的光束。如果電流足夠強(qiáng),光的波長(zhǎng)就開始集中到非常狹窄的范圍內(nèi),成為近乎單色的激光。
納米線激光器所發(fā)出的光的波長(zhǎng)取決于制造納米線的半導(dǎo)體材料。氮化鎵半導(dǎo)體產(chǎn)生的光波長(zhǎng)在藍(lán)光到紫外光的波長(zhǎng)范圍之間。磷化銦產(chǎn)生紅外光。利伯的小組將采用不同的材料制造納米線,以用這類激光器產(chǎn)生更多波長(zhǎng)在可見光范圍內(nèi)的激光。
這種激光器在電信、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,例如做高精度的外科手術(shù)、探測(cè)細(xì)胞內(nèi)部的活動(dòng)、刻畫極為精細(xì)的微電子電路等。它比目前普遍使用的光纖激光器要小得多,可以用以制造體積更小、性能更強(qiáng)的光電接口設(shè)備。