устройства за съхранение има голямо бъдеще. При промяна на употреба днес за писане на CD червени лазерни системи nanolasers, плътността на запис ще се увеличи с повече от хиляда пъти. Вече има технически решения, които могат да осигурят този пробив, делото за разработването на стандарти. Изследванията в тази насока се провеждат в много страни, но последните големи постижения са свързани с имената на руските учени.
nanolasers # 151; Тези полупроводникови nanoheterostructures, където представката "нано" говори само за размера, нанометър е 10 -9 m. Самата heterostructure # 151; е по същество единичен кристал, който се използва за създаване на две различни химически състав на материала: (. вижте фигура 1) полупроводников слой на външната поставена така, че границата между различните материали е без дефекти. Това е много време и смята, че е невъзможно. Ние говорим за тези двойни хетероструктури, които са били създадени от Жорес Алфьоров през 1963.
Фиг. 1 хомо- и хетерогенен структура
По-нататъшен напредък в разработването на полупроводникови лазери се свързва с kvantorazmernymi ефекти в тънки слоеве, тъй като напредък в намаляването на ключови показатели за изпълнение, на прага на тока е всъщност спря. Това се дължи на факта, че обхвата на потенциални носители в тесния Bandgap слой остава достатъчно дебел. Въпреки това, ако този слой е достатъчно тънък, електрона ще изпитат смущения (взаимодействат с други електронни лъчи), като светлина върху тънък филм на бензин. На практика това води до увеличаване на светлинния поток, getorolazera, което създава възможност за използването му в устройства за съхранение. Появата на нови физични свойства в nanolaser води до възможността за записване на CD на големи обеми информация.
Реал съхранение
Ръстът на пазара на електроника
Източник: Стратегии Unlimited
Припомнете си, че в началото на 80-те години на информационните носител на запис, използвани в лазери с дължина на вълната 850 нм, което дава възможност за записване на информация на около 300 MB. Сега ние използваме червен лазер с дължина на вълната 650 пМ, и, разбира се, обемът на носители на данни се е увеличил значително # 151; обикновен CD-ROM могат да се поберат около 650 MB. Въпреки това, като се използва nanolaser на същия диск размера на CD може да съхранява повече от 1 ТБ на данни, което е повече от 1500 CD-ROM диск в момента е широко използван плътност на запис.
Както знаете, в днешния механична информация дискове в масово производство # 151; гъвкави и твърди магнитни дискове, оптични дискове, магнитно-оптични дискове, лентови устройства (ленти), външни устройства на базата на твърд CD # 151; nanolasers все още не се използват, но, както изглежда, промените в открито море. Също така е пряко свързано с очакваното развитие на проекция телевизия, ново поколение компютърни игри и разнообразие от телекомуникационни устройства.
Основната пречка за производството на базирани записващи устройства nanolasers # 151; неразвити стандарти. Все пак, това не е първата година там е международен консорциум от компании, които се интересуват от решаването на този въпрос. Освен това, въпреки високата цена на nanolasers, те са на разположение и можете да ги купуват. Той е на лазерни устройства на базата на GaN (галиев нитрид) с дължина на вълната 410 нм. Тяхната произвежда японската компания Nichia, и те струват около 2 # 150, 3 хиляди долара на парче. Това е доста скъпо, и докато експерти търсят начини по-евтини.
Два подхода за увеличаване на плътността за по-малко пари
Увеличаване на плътността на запис, в допълнение към използването на nanolasers два начина # 151; по-ефективно полупроводникови лазери или двойна вълна червени лазери. Последният подход за решаване на проблема # 151; вълна удвояване # 151; се показва и се използва, например, NbLi (литиев ниобат), където удвояването случва с дължина на вълната 980-470 нм. В този случай, работим ефективност нараства с 70%.
В същото време, за използването на лазери в записващото устройство първия подход се заменя с втори, а след това го заменя обратно първи # 151; за първи път е бум удвояване честоти, а след това се активира, за да се развие устройства, базирани на нитриди, но след известно време, се върна до удвояване на честота. Редуването на подходи се дължи основно на търговския въздействието на разходите за производство на тези устройства.
Вертикална ефективно
Междувременно, промишлени лазери остават хетероструктури "лента" (вж. Фигура 2), т.е. радиация, която е успоредна на равнината на повърхността (хоризонтално). Въпреки доброто представяне на тези лазери # 151; висока плътност на мощността и наличието на различни субстрати, # 151; бъдещи записващи устройства все пак за вертикалните лазери (светлината се движи вертикално нагоре, перпендикулярна на равнината). Физика е един и същ, но отразяваща способност трябва да бъде значително по-висока. Тези лазери са термично стабилни, добре интегрирана, защото те могат да бъдат много малки (до размер микрона). В допълнение, те са достатъчно евтини.
Впечатляващият скоростта на растеж на пазара на такива лазери между 140% и 200% годишно. Но основното предимство все още е възможност за създаване на негова основа сложни оптоелектронни интегрални схеми в един чип, което, всъщност, става революция. Практически предимства от използването на nanolaser греди и до днес е трудно.
Фигура 2 полупроводников лазер хетероструктури
ленти:
Леки разпространява по вълна слой по повърхността
Висока мощност (12 W, 100 микрона отвор). Голям плътност на мощността (40 MW / ст2). Доминират на пазара (телекомуникации и др.)
вертикална:
Светлини идват отгоре
"Вертикална геометрична лазер работи като евтин фибри, само с идеална гама от качествени, тясна радиация модел, висока ефективност, # 151; казва Николай Candies, член-кореспондент на Руската академия на науките, главен изследовател в Института Йофе. Ioffe RAS. # 151; Можете да създадете матрицата, тя може да бъде много лазери, за да поставя на огъня, защото в действителност в лазери, сме свидетели на периода на детството, когато се изпълнява единично дискретно устройство и транзистор вече помня работи интегрални схеми от плътността на разполагане на до 108 елементи на чип ". Въпреки това, докато вертикалните лазери са търговски достъпни само в GaAs (галиев арсенид) на.
Вече изпълнена вертикална лазерна в ултравиолетовия диапазон, този, който е необходим за оптичен запис. Въпреки, че това оптично изпомпване, но много obnadNzhivayuschie резултати постигнати от текущия (инжекция) помпата. Според Ledentsova Никола "е реализация на базата на лазерна материал широколентов вертикална Ган, които се поставят в серия много гъсти масиви от малки квантови точки InGaN».
Бъдещи nanolasers: САЩ, Европа или Япония?
Източник: Strategy Analytics
Източник: Strategy Analytics
Но напоследък ситуацията е в процес на значително подобрение, защото само върху развитието на нанотехнологиите в бюджета на ЕС, разпределени около 1 млрд. Евро, а финансирането на шестата програма на ЕС, насочена към развитието на технологиите общество, е в размер на 1,7 млрд. Евро. В същото време лидерът в nanolasers остава Япония, следвана плътно от Съединените щати са.
Прави впечатление, че сегашните лидери на пазара, докато сериозно обмисля nanolasers като ново решение за устройства за съхранение с голям капацитет. По-специално, както е посочено в CNews.ru Sony Corporation, нито един от 1700 фирми, свързани с това стопанство, в nanolasers развитие все още не е извършена.