|
گروهی از محققان آمریکایی به رهبری دکترجیانلین لیو، استاد مهندسی برق دانشگاه
کالیفرنیا کشفی در زمینه فناوری لیزر نانوسیمی نیمه‌رسانا انجام داده‌اند که می‌تواند
به‌طور بالقوه در کاربردهای وسیعی از کشتن ویروس‌ها گرفته تا افزایش ظرفیت دی‌وی‌دی‌ها
مورد استفاده قرار بگیرد.
لیزرهای دیودی نیمه‌رسانای ماورای بنفش به‌طور وسیعی در پردازش اطلاعات، ذخیره‌سازی
داده‌ها و زیست‌شناسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال هزینه بالا، اندازه
بزرگ و توان پایینِ این لیزرها کاربرد آنها را محدود کرده است. در نسل فعلی لیزرهای
ماورای بنفش از ماده‌ای به نام نیترید گالیوم استفاده می‌شود، اما لیو و همکارانش
به پیشرفت بزرگی در زمینه لیزرهای نانوسیمی اکسید روی دست یافته‌اند که می‌تواند
موجب کاهش اندازه و هزینه و افزایش توان طول‌موج‌های کوتاه‌تر شود.
تاکنون امکان استفاده از نانوسیم‌های اکسید روی در کاربردهای مربوط به نشر نور وجود
نداشت؛ دلیل این امر فقدان ماده نوع p یا ماده نوع مثبت بود که در تمام
نیمه‌رساناها مورد نیاز است. لیو با وارد کردن ناخالصی‌های آنتی‌موان در
نانوسیم‌های اکسید روی (دُپ کردن) این مشکل را حل کرده و یک ماده نوع p ایجاد کرده
است.
نانوسیم اکسید روی نوع p با نانوسیم اکسید روی نوع n اتصال پیدا می‌کند تا ابزاری
به نام دیود اتصالی p-n تولید شود. در این حالت نور لیزرِ کاملاً جهت‌دار با
استفاده از یک باتری از انتهای نانوسیم‌ها منتشر می‌شود.
این اکتشاف می‌تواند کاربردهای بسیار وسیعی داشته باشد. در زمینه ذخیره اطلاعات،
لیزرهای نانوسیمی اکسید روی می‌توانند اطلاعات بسیار چگال‌تری را از روی ابزارهای
ذخیره اطلاعات همچون دی‌وی‌دی‌ها خوانده و پردازش کنند، زیرا طول موج نور ماورای
بنفش کوتاه‌تر از طول موج نورهای دیگری همچون نور قرمز است.
در زمینه زیست‌شناسی و کاربردهای پزشکی، لیزر ماورای بنفش می‌تواند به یک سلول زنده
نفوذ کرده یا آن را تهییج کرده و یا کارکرد آن را از بد به خوب تغییر دهد. از این
نور همچنین می‌توان برای خالص‌سازی آب آشامیدنی بهره برد.
در زمینه فتونیک نیز می‌توان از نور ماورای بنفش برای پردازش و انتقال بسیار سریع
اطلاعات بهره برد. لیزرهای دیودی نیمه‌رسانای کوچک و قابل اطمینان می‌توانند منجر
به توسعه فناوری ارتباطات بی‌سیم ماورای بنفش شوند که بسیار بهتر از فناوری‌های
ارتباطی مادون قرمز است که در حال حاضر در سامانه‌های پیشرفته اطلاعات الکترونیکی
مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جزئیات این کار در شماره جولای مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
|
