Tim Burgess com uma pastilha de silício na qual nanoestruturas são cultivadas. Crédito:Stuart Hay, ANU
Cientistas da ANU (Universidade Nacional Australiana) melhoraram o desempenho de lasers minúsculos adicionando impurezas, em uma descoberta que será fundamental para o desenvolvimento de sensores biomédicos de baixo custo, Computação quântica, e uma internet mais rápida.
O pesquisador Tim Burgess adicionou átomos de zinco aos lasers com um centésimo do diâmetro de um cabelo humano e feitos de arseneto de gálio - um material usado extensivamente em smartphones e outros dispositivos eletrônicos.
As impurezas levaram a uma melhora de 100 vezes na quantidade de luz dos lasers.
"Normalmente, você nem se incomodaria em procurar luz em nanocristais de arseneto de gálio - estávamos inicialmente adicionando zinco simplesmente para melhorar a condutividade elétrica, "disse o Sr. Burgess, um aluno de doutorado na Escola de Pesquisa de Física e Engenharia ANU.
"Foi só quando verifiquei a emissão de luz que percebi que estávamos no caminho certo."
O arsenieto de gálio é um material comum usado em smartphones, células fotovoltaicas, lasers e diodos emissores de luz (LEDs), mas é um desafio trabalhar em nanoescala, pois o material requer um revestimento de superfície antes de produzir luz.
Estudos ANU anteriores mostraram como fabricar revestimentos adequados.
O novo resultado complementa esses sucessos, aumentando a quantidade de luz gerada dentro da nanoestrutura, disse o líder do grupo de pesquisa, Professor Chennupati Jagadish, da ANU Research School of Physics Sciences.
Tim Burgess segura um wafer enquanto Dhruv Saxena observa. Crédito:Stuart Hay, ANU
"É uma descoberta empolgante e abre oportunidades para estudar outras nanoestruturas com maior eficiência de emissão de luz para que possamos reduzir ainda mais o tamanho dos lasers, " ele disse.
O Sr. Burgess disse que a adição da impureza ao arsenieto de gálio, um processo chamado doping, melhorou não só a emissão de luz.
"O arsenieto de gálio dopado tem uma vida útil muito curta de apenas alguns picossegundos, o que significava que seria bem adequado para uso em componentes eletrônicos de alta velocidade.
"O doping realmente deu a esses nanolasers uma vantagem de desempenho."
A pesquisa é publicada em Nature Communications .
