Tim Burgess avec une plaquette de silicium sur laquelle des nanostructures sont développées. Crédit :Stuart Hay, ANU
Les scientifiques de l'ANU (The Australian National University) ont amélioré les performances de minuscules lasers en ajoutant des impuretés, dans une découverte qui sera au cœur du développement de capteurs biomédicaux à bas coût, l'informatique quantique, et un Internet plus rapide.
Le chercheur Tim Burgess a ajouté des atomes de zinc à des lasers d'un centième du diamètre d'un cheveu humain et fait d'arséniure de gallium - un matériau largement utilisé dans les smartphones et autres appareils électroniques.
Les impuretés ont conduit à une amélioration de 100 fois de la quantité de lumière provenant des lasers.
"Normalement, vous ne prendriez même pas la peine de chercher de la lumière à partir de nanocristaux d'arséniure de gallium - nous ajoutions initialement du zinc simplement pour améliorer la conductivité électrique, " dit M. Burgess, doctorant à l'École de recherche en physique et en génie de l'ANU.
"Ce n'est que lorsque j'ai vérifié l'émission de lumière que j'ai réalisé que nous étions sur quelque chose."
L'arséniure de gallium est un matériau couramment utilisé dans les smartphones, Cellules photovoltaïques, lasers et diodes électroluminescentes (LED), mais il est difficile de travailler avec à l'échelle nanométrique car le matériau nécessite un revêtement de surface avant de produire de la lumière.
Des études antérieures de l'ANU ont montré comment fabriquer des revêtements appropriés.
Le nouveau résultat complète ces succès en augmentant la quantité de lumière générée à l'intérieur de la nanostructure, a déclaré le chef du groupe de recherche, le professeur Chennupati Jagadish, de l'École de recherche des sciences physiques de l'ANU.
Tim Burgess tient une galette sous le regard de Dhruv Saxena. Crédit :Stuart Hay, ANU
"C'est une découverte passionnante et ouvre des opportunités pour étudier d'autres nanostructures avec une efficacité d'émission lumineuse améliorée afin que nous puissions réduire davantage la taille des lasers, " il a dit.
M. Burgess a déclaré que l'ajout de l'impureté à l'arséniure de gallium, un processus appelé dopage, amélioré non seulement l'émission de lumière.
"L'arséniure de gallium dopé a une durée de vie de porteur très courte de seulement quelques picosecondes, ce qui signifiait qu'il serait bien adapté à une utilisation dans des composants électroniques à grande vitesse.
"Le dopage a vraiment donné à ces nanolasers un avantage de performance."
La recherche est publiée dans Communication Nature .
