Il silicio come sorgente di fotoni

Utilizzando una lega di silicio-germanio, i ricercatori dell’università olandese di Eindhoven e dell’università di Monaco di Baviera hanno creato un nuovo materiale a base di silicio in grado di emettere fotoni, aprendo la strada alla realizzazione di sorgenti ottiche silicon-based. Questo risultato significa che gli stessi processi utilizzati per la creazione di circuiti elettronici potrebbero fornire anche la sorgente ottica per collegamenti sia intrachip che interchip basati su segnali luminosi, evitando l’uso di moduli elettro-ottici separati. Le ricerche su questo fronte sono attive da tempo, scontrandosi però con un problema di fondo: tutte le leghe di silicio e germanio sono semiconduttori a banda proibita indiretta, il che significa che non possono emettere luce in modo efficiente dato che gli elettroni presenti nella banda di conduzione si collocano ai livelli energetici minimi di quella banda e richiedono un apporto energetico per superare la soglia e cadere nella banda di valenza. La soluzione è stata trovata creando un materiale di struttura esagonale a base di nanofili, che presenta un bandgap diretto, il che significa, in sostanza, che un elettrone può emettere direttamente un fotone.

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