Новости дня

1 апреля 2019, 16:08

Российские ученые открыли считавшиеся невозможными эффекты полупроводников

Российские ученые смогли обнаружить, что один из используемых при создании лазеров и светодиодов эффектов может работать в «чистых» полупроводниках, что ранее считалось невозможным, говорится в журнале Semiconductor Science and Technology.

«Если в случае кремния и германия для этого требуются криогенные температуры, что ставит под вопрос ценность этого эффекта, то в таких материалах, как алмаз и нитрид галлия, он может наблюдаться уже при комнатной температуре. Это означает, что данный эффект можно использовать в создании устройств для массового рынка», – рассказал сотрудник Московского физико-технического института Дмитрий Федянин.

Его команда работает над созданием новых источников частиц света уже несколько лет. Ученые изучают экзотические материалы, которые практически не применяются в изготовлении светодиодов и других излучателей или не используются в принципе, пишет РИА «Новости».

Недавно Федянин со своим коллегой Игорем Храмцовым обнаружили еще один эффект, который делает алмазы одним из самых перспективных материалов при создании дешевых и компактных или очень мощных полупроводниковых лазеров.

Сообщается, что в производство лазеров и светодиодов алмазы и другие «чистые» проводники не могли попасть, так как внутри них мало электронов и «дырок» (то есть областей с положительным зарядом, взаимодействия которых порождают частицы света). Однако еще около 50 лет назад советские физики совместно с немецкими смогли решить эту проблему: они доказали, что можно использовать не один тип материалов, а нечто наподобие «сэндвича» из разных полупроводников со специально подобранными свойствами. Взаимодействие полупроводников приводит к тому, что концентрация одного из типов носителей зарядов в центре «сэндвича» или на границах между его слоями вырастает на несколько порядков.

Позже этот феномен назвали суперинжекцией. В настоящее время его активно используют при создании полупроводниковых лазеров, применяемых для сборки всех современных электронных гаджетов. Ученые считали, что он может возникнуть лишь при взаимодействии полупроводников с разным составом.

Таким образом, ученые не могли создать мощные твердотельные лазеры на базе «чистого» кремния и других материалов, которые используются при «печати» микросхем. Однако специалисты из России доказали обратное, просчитав поведение электронов и «дырок» внутри «сэндвича» из алмазных пластинок, которые насыщены разными типами примесей.

Опыты показали, что при наличии довольно большого числа слоев в конструкции возникает эффект, который аналогичен суперинжекции. Это позволяет концентрации электронов внутри «сэндвича» стать примерно в 10 тысяч выше, чем считалось возможным в прошлом. Кроме того, алмазы превосходят «обычные» многослойные лазеры и светодиоды примерно в 100 раз.

Пресс-служба МФТИ рассказала, что благодаря этому открытию можно будет создавать в тысячи раз более яркие, чем предсказывалось в расчетах, ультрафиолетовые светодиоды. Собирать их получится не только из алмазов, но и из других проводников с похожими свойствами. Это приведет к их удешевлению и при этом увеличению мощности.

Текст: Анастасия Норина

Вам может быть интересно

«Русские витязи» сообщили о гибели двух летчиков авиагруппы
Темы дня

Китай наказал мировую звезду за неуважение

Звезда мирового спорта Киллиан Мбаппе и весь высший дивизион испанского футбола извинились перед китайским народом после образцово-показательной порки со стороны Пекина. Достигнув экономического могущества, КНР хочет кое-что объяснить западному миру. И кое за что отомстить.

Африка стала важной экономической целью России

Россия способна удвоить товарооборот со странами Африки и преодолеть отметку в 50 млрд долларов, считает президент России Владимир Путин. Почему этот континент вызывает сильный торговый интерес, несмотря на низкую платежеспособность? И как России добиться поставленной цели?

«Русские витязи» сообщили о гибели двух летчиков авиагруппы

Пашинян отказался увольнять армянского губернатора за слова об «иванах»

Разведка США предупредила о переносе будущих войн в космос

Новости

Норвегия потребовала от Financial Times исправить статью о беседе с Путиным

Премьер-министр Норвегии Йонас Гар Стере обратился к руководству британского издания Financial Times с требованием исправить публикацию о недавнем телефонном разговоре с президентом России Владимиром Путиным.

Армянские депутаты устроили массовую браку с бросанием бутылок и кресел

В парламенте Армении произошла массовая драка между представителями оппозиции и депутатами от правящей партии «Гражданский договор», в ходе которой вице-спикер Ваагн Алексанян бросил в оппонентов кресло.

Актрису Федосееву-Шукшину признали неизлечимо больной

Российская актриса Лидия Федосеева-Шукшина признана неизлечимо больной, ей присвоили паллиативный статус.

Прибыль Samsung выросла на 514% на фоне бума нейросетей

Чистая прибыль южнокорейской корпорации Samsung Electronics в третьем квартале выросла более чем в шесть раз благодаря рекордному спросу на чипы памяти для искусственного интеллекта.

Британия задумала временный налог на банки ради поддержки Украины

Канцлер казначейства Британии Джон Хили представил первый бюджет кабинета премьер-министра Энди Бернема, включающий временный налог на банки, выплаты домохозяйствам по 100 фунтов и пакет поддержки Украины на 10 млрд фунтов.

Кремль исключил участие Евросоюза в трехсторонних переговорах по Украине

Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков заявил, что трехсторонние переговоры по урегулированию украинского конфликта не предусматривают участия представителей Евросоюза из-за их провокационной позиции.

Нетаньяху предложил Айзенкоту ротацию на посту премьера Израиля

Приближенные премьер-министра Израиля Биньямина Нетаньяху продвигают план создания правительства национального единства с лидером партии «Яшар!» Гади Айзенкотом, несмотря на его обещание не входить в кабинет под руководством Нетаньяху.

Эстония решила построить 150 бункеров вдоль границы с Россией

Власти Эстонии планируют построить до 150 бункеров вблизи границы с Россией в рамках развития инфраструктуры Балтийского оборонительного пояса.

Эксперт оценил способность Турции дать военный ответ на атаки дронов в Черном море

Заявление министра обороны Турции о праве отвечать на атаки по судам в Черном море свидетельствует о смене подхода Анкары, которая ранее предлагала создать безопасные маршруты для торгового флота России и Украины. Впрочем, возможности республики для военного ответа ограничены, отметил в разговоре с газетой ВЗГЛЯД военный эксперт Алексей Анпилогов.

Барон Коэн извинился перед казахстанцами за образ Бората

Британский комик и актер Саша Барон Коэн впервые принес извинения жителям Казахстана за образ вымышленного журналиста Бората Сагдиева, заверив их в своем глубоком уважении.

Ливия поддержала сделку по морской границе с Турцией вопреки Египту

Министерство национальной обороны Турции повторно предложило Египту подписать соглашение о морской границе, заявив, что Каир может получить более 15 тыс. кв. км морской юрисдикции по сравнению с возможным соглашением с Грецией.

Песков назвал странной массовую атаку дронов на Москву в дни саммита

Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков заявил, что попытка массированной атаки украинских беспилотников на Москву подтверждает необходимость продолжения спецоперации.
Мнения

Андрей Медведев: Быть или не быть империей – это очень русский выбор

Самое, наверное, важное в фильме «Рождение империи» о Петре I и событиях, определивших дальнейшее развитие России, который вышел на российские экраны, – то, что рождение Империи – это процесс, в который вовлечён весь народ.

Дмитрий Губин: Украинцы не вернутся на Украину до победы России

Что предлагает Украина тем гражданам Украины, которые из нее сбежали? «Просто жить и строить свою страну», как заявляет Зеленский, даже у тех, кто точно не подлежит мобилизации, не получится.

Борис Джерелиевский: США намерены продолжать зарабатывать на войне

Украина – это не только рынок сбыта военной продукции, за которую платят европейцы, и испытательный полигон, но еще и главный инструмент для торговли с Россией.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского