Innovation 1.000 Mal dünner als ein Haar
Silizium-Chip mit integriertem Nanolaser entwickelt
publiziert: Mittwoch, 17. Feb 2016 / 10:50 Uhr
Der neue Nanolaser arbeitet schneller und kostengünstig.
Der neue Nanolaser arbeitet schneller und kostengünstig.

Physiker der Technischen Universität München (TUM) haben einen Nanolaser entwickelt, der 1.000 Mal dünner ist als ein Haar. Der Clou: Dank eines ausgetüftelten Verfahrens wachsen Nanodraht-Laser direkt auf Silizium-Chips.

Leistungsfähige photonische Bauelemente lassen sich auf diese Weise kostengünstig herstellen - eine Basis für die künftige, schnelle und effiziente Datenverarbeitung mit Licht.

Licht erhöht Leistung deutlich

"Schon heute sind Transistoren nur noch einige Nanometer gross. Reduziert man die Abmessungen noch weiter, steigen die Kosten massiv. Eine Steigerung der Leistung ist nur realisierbar, wenn man Elektronen durch Photonen, also Lichtteilchen, ersetzt", erklärt Jonathan Finley, Leiter des Walter-Schottky-Instituts der TUM. Dies ermöglicht das neue Verfahren, das Nanodrahtlaser direkt auf Silizium-Chips abscheidet. Die Technologie wurde bereits zum Patent angemeldet.

Verbindung eines III-V-Halbleiters mit Silizium: "Die beiden Materialien haben unterschiedliche Gitterabstände und unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten. Das führt zu Spannungen. Dampft man zum Beispiel Galliumarsenid flächig auf Silizium auf, treten Defekte auf", verdeutlicht Gregor Koblmüller vom Lehrstuhl für Halbleiter Quanten-Nanosysteme an der TUM. Doch dem Team gelang es, dieses Problem zu umgehen.

Halbleiter-Nanodrähte "züchten"

Die Nanodrähte stehen aufrecht auf dem Silizium, die Grundfläche beträgt dadurch nur noch einige Quadratnanometer. Defekte können so weitestgehend vermeiden werden. Um kohärentes Licht zu erzeugen, müssen die Photonen am oberen und unteren Ende des Drahts reflektiert werden, wodurch sich der Lichtpuls verstärkt, bis er die gewünschte Leistung erreicht hat. "Die Grenze zwischen Galliumarsenid und Silizium reflektiert nicht genügend Licht. Wir haben daher einen Extra-Spiegel eingebaut - eine 200 Nanometer dünne Siliziumoxid-Schicht, die auf das Silizium aufgedampft wird", fügt TUM-Doktorand Benedikt Mayer hinzu.

In die Spiegelschicht lassen sich feine Löcher ätzen. In diesen lassen sich mittels Epitaxie in der Folge Atom für Atom, Schicht für Schicht Halbleiter-Nanodrähte "züchten". Erst wenn die Drähte über die Spiegelfläche herausragen, dürfen sie in die Breite wachsen - solange bis der Halbleiter dick genug ist, damit Photonen in ihm hin- und herflitzen und die Aussendung weiter Lichtteilchen anregen können. "Dieser Prozess ist sehr elegant, weil wir die Nanodraht-Laser so direkt auf die Wellenleiter im Silizium-Chip positionieren können", weiss Koblmüller.

 

 

(pte)

?
Facebook
SMS
SMS
0
Forum
.
Digitaler Strukturwandel  Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in seiner jetzigen Form einzustellen. Damit endet eine Ära medialer Pionierarbeit. mehr lesen 21
Die Besucher erwarten zwei kompakte Tage, an denen sich alles um Digital Marketing und E-Business dreht.
Die Besucher erwarten zwei kompakte Tage, an denen sich ...
Swiss Online Marketing und Swiss eBusiness Expo  Swiss Online Marketing und Swiss eBusiness Expo sind das jährliche Gipfeltreffen für Digital Marketing und E-Business. Am 5. und 6. April 2017, auf der Messe Zürich, vermitteln die Messen einen umfassenden Marktüberblick. mehr lesen 
Enabling new business  Von besser informierten GL bis zum E-Commerce im Exportmarkt - digitale Tools nutzen in der ganzen Wertschöpfungskette. ... mehr lesen  
.
Event-Marketing  Are you a club-owner, an event marketer or responsible for attracting people to different happenings? If yes, ... mehr lesen  
«vitrivr»  Informatiker der Universität Basel haben ... mehr lesen
Titel Forum Teaser
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58
  • HentaiKamen aus Volketswil 1
    Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25
  • Pacino aus Brittnau 731
    Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20
  • PMPMPM aus Wilen SZ 235
    Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43
  • kubra aus Berlin 3232
    Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
.
eGadgets news.ch geht in Klausur Nach über 16 Jahren hat sich news.ch entschlossen, den Titel in ... 21
Domain Namen registrieren
Domain Name Registration
Zur Domain Registration erhalten Sie: Weiterleitung auf bestehende Website, E-Mail Weiterleitung, Online Administration, freundlichen Support per Telefon oder E-Mail ...
Domainsuche starten:


 
Stellenmarkt.ch
Wirtschaft Marken
   Marke    Datum
20.10.2017
D.N.A. DEFENSIVE NAILS ATTACHMENT Logo
20.10.2017
D.N.A. Logo
20.10.2017
eBill Die Schweizer Rechnung Logo
19.10.2017
eBill by SIX Logo
19.10.2017
    Information zum Feld
Bitte geben Sie hier einen Markennamen ein wie z.B. 'Nespresso'
 
wetter.ch
Heute Di Mi
Zürich 8°C 11°C bewölkt, etwas Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen recht sonnig
Basel 7°C 12°C bedeckt, wenig Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen recht sonnig
St. Gallen 4°C 7°C bewölkt, etwas Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen recht sonnig
Bern 5°C 10°C trüb und nassleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen Nebel
Luzern 8°C 10°C trüb und nassleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen Nebel
Genf 6°C 11°C bedeckt, wenig Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig freundlich recht sonnig
Lugano 14°C 19°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig recht sonnig
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten