V mikroelektronickej komunite sa považuje za svätý grál vytvorenie kremíka emitujúceho svetlo. Po viac ako 50 rokoch výskumu sa teraz podarilo vedcom z Eindhovenskej technickej univerzity vytvoriť šesťuholníkovú kremíkovú zliatinu schopnú emitovať svetlo. Ukázalo sa, že kľúčom k vytvoreniu priamej pásmovej medzery, ktorá emituje fotóny, je šesťuholníkový tvar. Keď elektrón spadne z pásma vodivosti do valenčného pásma, polovodič emituje fotón, čiže svetlo, uviedol vedúci projektu Erik Bakkers. V tradičnom kubickom kremíku sú vodivé a valenčné pásma posunuté, čím vytvárajú nepriamu pásmovú medzeru, takže emitovanie fotónov nie je možné. Už dávnejšie sa predpokladalo, že legovaný kremík a germánium v hexagonálnej konfigurácii by mali mať priamu pásmovú medzeru. Bolo však treba takúto zliatinu vytvoriť, čo bolo nemožné, kým sa neobjavili nanorúrky a drôtiky. Eindhovenskí vedci vytvorili hexagonálny kremík v roku 2015 z nanodrôtikov iného materiálu.
Tie použili ako šablónu na vývoj šesťuholníkového kremíka s germániovou škrupinou. Atómy kremíka sú postavené na šesťuholníkovej šablóne, čím sme ich donútili rásť v hexagonálnej štruktúre, uviedla spoluautorka štúdie Elham Fadalyová. Keďže fotóny nepodliehajú odporu a majú menší rozptyl vo vodivom médiu, neprodukuje sa teplo a výrazne sa znižuje spotreba energie. Budúci fotonický kremík umožní tisícnásobne vyššiu rýchlosť komunikácie medzi čipmi. Uplatnenie by našiel v laserovom radare pre autonómne vozidlá či v chemických senzoroch používaných v lekárstve a potravinárskom priemysle. Vedci teraz musia vyvinúť laser kompatibilný s kremíkom. Podľa E. Bakkersa by sa tak mohlo stať do konca tohto roku.
Zo stránky techspot.com pripravila BP
