Il MIT realizza il primo laser al germanio

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/cpu/il-...nio_31542.html

I ricercatori del MIT trovano un modo per impiegare il germanio nella realizzazione di laser a scopo di comunicazioni ottiche

Click sul link per visualizzare la notizia.

[piererentolo]

Stì tedeschi! Arrivano sempre prima di tutti!

[cristo1976]

Strano...io sapevo che pure il germanio non è che fosse proprio a buon mercato...
Però è vero le sue capacità conduttive e la sua purezza cristallina sono conosciute e utilizzate da tempo (basti pensare che vengono usati per i rilevatori degli spettrometri a raggi y).

Questi sono i soldi meglio spesi nel mondo: per la ricerca. E questi articoli non fanno che confermarlo.
Bravi! Continiuamo così!

[SUPERALEX]

Originariamente inviato da piererentolo

Stì tedeschi! Arrivano sempre prima di tutti!

ma che cavolo dici?spero sia una battuta..

[hugsquarta]

germanio.... tedeschi.... si credo sia una battuta

[Human_Sorrow]

Complimenti per l'articolo!!

[style49]

complimenti per l'articolo, ogni tanto un pò di argomenti di un certo spessore non guastano...

[Sako]

Secondo il lavoro teorico del gruppo, il drogaggio con fosforo "opera al meglio con 1020 atomi per centimetro cubo" di germanio. Il gruppo ha sviluppato una tecnica che può aggiungere 1019 atomi di fosforo per ciascun centimetro cubo di germanio e che "già permette di produrre luce laser".

1020 atomi per centimetro cubo non saranno un po' pochini? Non è saltato per caso un "^" nel mezzo?

[calabar]

@Sako
pare tu abbia perfettamente ragione: Click
Al di la del numero piccolo, la differenza di un atomo pareva alquanto irrisoria... invece sbagliare di na potenza di 10 può fare una certa differenza :P

[Zerk]

La ricerca laser è molto promettente" dichiara Tremont Miao, direttore marketing di Analog Devices Semiconductor.

[Deskmat]

Adesso è da attendere l'articolo completo, al momento infatti non è che abbiano detto con precisione come facciano ad ottenere radiazione utile... per quanto mi sembra di intuire riescono ad ottenere emissione laser sovradrogando il substrato con il fosforo realizzando un dispositivo ibrido, alla fine un'idea abbastanza semplice

[DAni82]

Finalmente un articolo un po' tecnico dove si spiega come funzionano le cose!!!

NOTA x la redazione: nella frase: "opera al meglio con 1020 atomi per centimetro cubo" di germanio. Il gruppo ha sviluppato una tecnica che può aggiungere 1019 atomi di fosforo per ciascun centimetro cubo di germanio e che "già permette di produrre luce laser".
Immagino che i livelli di drogaggio siano 10^20 e 10^19 atomi per cm cubo, sono diversi ordini di grandezza piu in su..

[Lollo6]

@ cristo1976:

credo che crescendo un film sottile di Ge, la quantitá di materiale usato sia sufficientemente bassa, quindi grossi problemi di costi dal punto di vista materiali non mi sembra ce ne siano. Aspetto l'articolo per capire un poco meglio che livelli di strain hanno raggiunto e che spessori di Ge riescono a crescere. Non viene detto molto sulla compattezza e stabilitá del film cresciuto.

[Andrea Bai]

In effetti sono andati persi due apici
Ho corretto l'errore, grazie per le segnalazioni.

Buona giornata!

[metallus84]

Originariamente inviato da Deskmat

Adesso è da attendere l'articolo completo, al momento infatti non è che abbiano detto con precisione come facciano ad ottenere radiazione utile... per quanto mi sembra di intuire riescono ad ottenere emissione laser sovradrogando il substrato con il fosforo realizzando un dispositivo ibrido, alla fine un'idea abbastanza semplice

è quello che già si fa con l'indio per ottenere radiazione in terza finestra. La cosa utile del germano è il fatto che (credo) ce ne sia d + in giro visto che avevo letto da una parte che l'indio sta finendo ed è difficile da trovare Comunque da quel che so, il fatto non è che il bandgap indiretto non abbia il livello di valenza e conduzione conicidenti e quello diretto si, ma vi è sempre una banda proibita (che bisogna far saltare all'elettrone per creare una coppa p-n che quindi, successivamente, ricombina e genera un fotone) solo che nel caso indiretto l'approssimazione con la quale si definisce la legge di dispersione di un elettrone in un semiconduttore (che è come una parabola positiva per le bande di conduzione e negativa per le bande di valenza) ha i vertici delle parabole non allineati (non non coincidenti) e quindi il salto per creare una coppia p-n è a bassa probabilità perchè deve intervenire un fonone. Se invece costruisco (come si fa ora) un seminconduttore con arsenuro di gallio, ho che i due vertici delle parabole sono allineati e ho più probabilità che l'elettrone faccia il salto da valenza a conduzione ( se volete un disegno, andate alla pagina dodici di questo documento http://www.tesionline.com/__PDF/18291/18291p.pdf e troverete la differenza che vi ho appena detto) andando a generare la suddetta coppia p-n. Il fatto che ci riescano col germanio è molto utile dipende pure che potenze riescano a tirar fuori..

@dani82

[DAni82]

Originariamente inviato da Lollo6

@ cristo1976:

credo che crescendo un film sottile di Ge, la quantitá di materiale usato sia sufficientemente bassa, quindi grossi problemi di costi dal punto di vista materiali non mi sembra ce ne siano. Aspetto l'articolo per capire un poco meglio che livelli di strain hanno raggiunto e che spessori di Ge riescono a crescere. Non viene detto molto sulla compattezza e stabilitá del film cresciuto.

Il problema che hanno cercato di risolvere è che il germanio, pur essendo un ottimo semiconduttore, non era adatto alla costruzione dei laser per il fatto che è bandgap indiretto.
Con le due tecniche proposte sono riusciti in quest'intento, con la prima (il drogaggio) hanno cercato di aumentare la concentrazione di elettroni nel punto a minor energia della banda di conduzione e con la seconda (lo strained) sono riusciti ad adattare la struttura cristallina del germanio a quella del silicio.
In questo modo possono integrare direttamente i laser negli attuali chip al silicio ovviando ai problemi (di costi e tecnologici) descritti nella prima parte dell'articolo.

dani

EDIT: metallus84 mi ha anticipato....

[cristo1976]

Originariamente inviato da DAni82

Il problema che hanno cercato di risolvere è che il germanio, pur essendo un ottimo semiconduttore, non era adatto alla costruzione dei laser per il fatto che è bandgap indiretto.
Con le due tecniche proposte sono riusciti in quest'intento, con la prima (il drogaggio) hanno cercato di aumentare la concentrazione di elettroni nel punto a minor energia della banda di conduzione e con la seconda (lo strained) sono riusciti ad adattare la struttura cristallina del germanio a quella del silicio.
In questo modo possono integrare direttamente i laser negli attuali chip al silicio ovviando ai problemi (di costi e tecnologici) descritti nella prima parte dell'articolo.

dani

E' vero infatti c'è da considerare i diversi campi di utilizzo del Ge; chiaramente in certi campi è più "facile" usarlo in determinate configurazioni/strutture.

[Gyanko]

finalmente un'articolo che ti incuriosisce e spiega cose nuove, bel lavoro !

in ogni caso indipendentemente dai costi scoperte come queste sono importantissime per lo sviluppo tacnologico, iniziare a creare prototipi e magari implementare i primi esemplari per cose ben più importanti dei nostri pc, sarebbe già un'altro passo verso la diffusione e l'evoluzione degli stessi, quindi bravi massacciusini !

[Lollo6]

Originariamente inviato da DAni82

Il problema che hanno cercato di risolvere è che il germanio, pur essendo un ottimo semiconduttore, non era adatto alla costruzione dei laser per il fatto che è bandgap indiretto.
Con le due tecniche proposte sono riusciti in quest'intento, con la prima (il drogaggio) hanno cercato di aumentare la concentrazione di elettroni nel punto a minor energia della banda di conduzione e con la seconda (lo strained) sono riusciti ad adattare la struttura cristallina del germanio a quella del silicio.
In questo modo possono integrare direttamente i laser negli attuali chip al silicio ovviando ai problemi (di costi e tecnologici) descritti nella prima parte dell'articolo.

dani

Sí sí, chiaro. Avevo solo commentato suil fatto che i costi non credo siano cosí impossibili visto che si tratta di film sottili.
Per quanto riguarda strain e drogaggio, é una cosa ben nota che si puó far emettere anche a semiconduttori a gap indiretta con queste tecniche, il punto é quanto stabile e spesso é il film che riesci a crescere. Mi pare che il lattice-missmatch tra Ge e Si sia piuttosto grande, quindi immagino che abbiano cresciuto solo pochi layers. Se hai qualche informazione al riguardo, sarei curioso.

[DAni82]

Originariamente inviato da Lollo6

Sí sí, chiaro. Avevo solo commentato suil fatto che i costi non credo siano cosí impossibili visto che si tratta di film sottili.
Per quanto riguarda strain e drogaggio, é una cosa ben nota che si puó far emettere anche a semiconduttori a gap indiretta con queste tecniche, il punto é quanto stabile e spesso é il film che riesci a crescere. Mi pare che il lattice-missmatch tra Ge e Si sia piuttosto grande, quindi immagino che abbiano cresciuto solo pochi layers. Se hai qualche informazione al riguardo, sarei curioso.

Come dice l'articolo: "La capacità di far crescere il germanio sul silicio e la capacità di controllare la stiratura di queste pellicole di germanio sul silicio sono una scoperta di questo gruppo" quindi immagino abbiamo brevettato qualche nuovo processo costruttivo.
Per quanto ricordo il problema dei costi, più che per i materiali impiegati, è dato dal fatto che la struttura del laser e la struttura dei chip al silicio non erano "ammalgamabili" a livello strutturale nel senso che bisognava produrli separatamente e poi cercare di unirli (con tutti i problemi che questo comporta). Di quanto abbiamo dovuto "stirare" il germanio per farlo attaccare al silicio non ne ho idea, anche se credo che il segreto sta proprio lì!
Altro fatto da non sottovalutare è che i laser al Ge lavorano a temp ambiente, il primo laser prodotto se non sbaglio funzionava ad un centinaio di gradi sotto zero!
dani