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Processadores a laser Uma equipe internacional de pesquisadores anunciou o desenvolvimento do menor laser semicondutor do mundo que funciona na faixa visível e a temperatura ambiente. O laser é uma nanopartícula medindo apenas 310 nanômetros, o que o torna mais próximo da integração no interior dos processadores - os processadores fotônicos poderão fazer cálculos usando luz, em vez de eletricidade, com um salto em termos de velocidade e virtualmente decretando o fim do superaquecimento dos processadores atuais. Além da miniaturização, o nanolaser emite luz na cor verde, o que vinha sendo considerado problemático com a redução das dimensões. "No moderno campo dos semicondutores emissores de luz, existe o problema do 'hiato verde'. Essa lacuna verde significa que a eficiência quântica dos materiais semicondutores convencionais usados para diodos emissores de luz cai drasticamente na parte verde do espectro. Esse problema complica o desenvolvimento de nanolasers a temperatura ambiente feitos de materiais semicondutores convencionais," explicou o professor Sergey Makarov, da Universidade ITMO, na Rússia. A lacuna foi preenchida graças à cada vez mais famosa perovskita. Enquanto um laser tradicional precisa de dois elementos - um meio ativo, que permite a geração da emissão estimulada coerente, e um ressonador óptico, que ajuda a confinar a energia eletromagnética por um longo tempo - a perovskita cumpre as duas funções, bastando para isso dar à partícula o formato adequado. Nanolaser verde As nanopartículas funcionam como laser sob a pressão atmosférica e temperatura ambientes. Isso torna a tecnologia adequada para o desenvolvimento de chips ópticos, sensores e outros componentes que usam luz para transferir e processar informações, incluindo processadores ópticos. E os lasers que trabalham na faixa visível são particularmente interessantes porque, mantendo todas as outras propriedades iguais, eles são menores do que as fontes vermelha e infravermelha. Isto porque o volume dos nanolasers tem uma relação cúbica com o comprimento de onda da emissão - como o comprimento de onda da luz verde é três vezes menor do que o da luz infravermelha, o limite de miniaturização é muito maior para os lasers verdes. E a miniaturização é essencial para a fabricação de componentes ultracompactos para futuros sistemas ópticos de processamento de informações. fonte:
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notícia Luz converte semicondutor em metal instantaneamente
gabriellkerber postou um tópico em Notícias
Luz converte semicondutor em metal instantaneamente O pulso de luz converte o semicondutor em condutor em apenas 0,00000000000002 segundo. Semicondutor vira metal Um semicondutor pode ser convertido em metal - tornar-se totalmente condutor -, e então de volta, tudo feito à distância simplesmente disparando luz sobre o material. Esta descoberta tem potencial para simplificar drasticamente a fabricação de produtos eletrônicos - de computadores a chips para automóveis - e ainda aumentar a velocidade de processamento. Embora a condutividade dos semicondutores - os materiais de que são feitos os transistores - possa ser alterada por um processo químico chamado "dopagem", esta técnica utilizada hoje pela indústria eletrônica tem limitações: As propriedades do material podem ser alteradas, mas permanecerão assim permanentemente. O que Lukas Gierster e Julia Stähler, do Instituto Fritz Haber, na Alemanha, descobriram agora é uma forma de fazer um material alternar entre propriedades diferentes - isolante, semicondutor e condutor - de forma reversível, usando apenas luz. Hoje, os chips em geral precisam de materiais condutores para conduzir a eletricidade, materiais semicondutores para fabricar os transistores, e materiais isolantes, para separar uns dos outros. "Basicamente, o ideal é ter apenas um material que faça tudo, sempre que precisar," comentou a professora Julia Stähler. Fotodopagem Os pesquisadores estavam estudando o óxido de zinco, um semicondutor bem conhecido, quando descobriram que, ao atingi-lo com um laser, simplesmente iluminando-o, a superfície do semicondutor se tornava um excelente condutor elétrico, basicamente se convertendo em metal - e vice-versa. Essa "fotodopagem" é obtida por fotoexcitação, ou energização pela luz: A luz modifica as propriedades eletrônicas de tal forma que os elétrons passam a se mover livremente de repente, permitindo que uma corrente elétrica flua. Assim que a luz é desligada, o material volta rapidamente a ser um semicondutor. "Este mecanismo é uma descoberta completamente nova e surpreendente," disse Gierster. "Três coisas em particular nos surpreenderam: Por um lado, que a dopagem por luz e a química se comportam de forma muito semelhante, apesar de serem mecanismos fundamentalmente diferentes; dois, que mudanças gigantescas podem ser obtidas mesmo com uma potência de laser muito baixa; e, três, que ligar e desligar o metal acontece muito rapidamente." De fato, a conversão de semicondutor em metal leva apenas 20 femtossegundos, o que é 0,00000000000002 segundo, ou 20-15 segundo. Em outras palavras, a luz é um interruptor ultrarrápido que tem a "força" de alterar as propriedades semicondutoras do óxido de zinco para um comportamento metálico reversível. Velocidade e simplicidade Esta descoberta pode ser altamente benéfica para aparelhos de alta frequência e transistores ultrarrápidos, controlados opticamente, aumentando a velocidade de processamento e simplificando o projeto dos dispositivos. "Nossos aparelhos podem se tornar mais rápidos - e, portanto, mais inteligentes," disse Stähler. "A comutação ultrarrápida e de baixa potência das propriedades de condução nos fornecerá alta velocidade e flexibilidade de projeto." A equipe já está testando outros semicondutores utilizados pela indústria, para ver se o mecanismo é geral ou apenas uma anomalia do óxido de zinco. Link: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=luz-converte-semicondutor-metal-instantaneamente&id=010110210226#.YEI2WU6Sncd
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