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 以電為能源、可在室溫下操作的納米激光器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究之后，首次驗(yàn)證成功。

　　由空軍科學(xué)研究辦公室和DARPA資助，寧春正（音譯）博士及其團(tuán)隊(duì)在亞利桑那州立大學(xué)完成了保持該項(xiàng)工作未偏離摩爾定律的一些關(guān)鍵解決方案。

　　摩爾定律預(yù)言，在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每2年便會(huì)增加一倍。隨著元器件小型化、運(yùn)算速度更快，縮小激光器尺寸對(duì)于使光子與電子器件結(jié)合至關(guān)重要。通過(guò)在同樣的空間內(nèi)置入更多的激光器，可獲得更快的處理速度從而為下一代計(jì)算機(jī)的問(wèn)世提供的了可能。

　　本次突破前的相關(guān)研究是由較強(qiáng)的光源進(jìn)行泵浦，而非使用電注入式。由光泵浦的納米激光器可容易地在室溫下工作，但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題它不能由電流進(jìn)行激勵(lì)。因此，對(duì)于電子方面的應(yīng)用并非解決方案。道理很簡(jiǎn)單，因?yàn)闊o(wú)論你怎樣通過(guò)納米激光器節(jié)省空間，要靠埋入一個(gè)額外的光源對(duì)納米激光器進(jìn)行泵浦，都是不現(xiàn)實(shí)的。

　　寧博士指出，能在室溫下操作的納米激光器在電子及光子技術(shù)領(lǐng)域是非常有用的，它無(wú)需冷卻系統(tǒng)，可由簡(jiǎn)單的電池激勵(lì)而代替了由其他激光源進(jìn)行泵浦，而且可以連續(xù)不斷地發(fā)射光。

　　以往由電流激勵(lì)的納米激光器實(shí)驗(yàn)均告失敗，這主要是由于過(guò)熱造成的，由寧博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)所做的嘗試也證明了這一點(diǎn)，這是由激光器厚度造成的。

　　寧博士最新研究方法采用了同樣的磷化銦/砷化鎵銦/磷化銦矩形鐵心以及同樣的氮化硅絕緣層與以前同樣的方式被封裝進(jìn)一個(gè)鍍銀殼體內(nèi)，由于過(guò)熱這一方法宣告失敗。當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)精確控制制作過(guò)程并調(diào)整氮化硅層的厚度時(shí)，散熱加快，從而保持納米激光器能連續(xù)工作。

　　在亞利桑那州立大學(xué)發(fā)布的新聞中，寧博士指出：“根據(jù)基本科學(xué)原理，它首次表明對(duì)于在室溫下使用的電注入式金屬腔納米激光器來(lái)說(shuō)，金屬的加熱減量不是一個(gè)不能克服的障礙；對(duì)于長(zhǎng)期使用的納米激光器來(lái)講，這一結(jié)論是否適用尚不得而知。”從基礎(chǔ)研究中獲得的重要結(jié)論是這一突破是寧教授及其同事近七年來(lái)研究工作的頂點(diǎn)，但他們并未在這一點(diǎn)上停留，因?yàn)閷幉┦坑执蛩阍谄涑晒Φ幕A(chǔ)上繼續(xù)邁出重要的兩步：將其用于硅基光波導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)100GHz高速調(diào)制，但最終是將納米激光器用于芯片上的光子系統(tǒng)。

　　負(fù)責(zé)資助寧博士項(xiàng)目的空軍科學(xué)研究辦公室官員Gernot Pomrenke博士表示，因?yàn)榻鉀Q了熱的問(wèn)題以及金屬在這種納米結(jié)構(gòu)中的作用，寧博士的成功將對(duì)未來(lái)納米激光器的發(fā)展具有重要影響，根本解決這一困難問(wèn)題，為各種光子和電子微納器件的綜合化實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路。