Оптоволоконный диод

Опубликовано 24.01.2012 Ведущий Антон Панкратов

Одним из интересных полупроводниковых приборов, появившихся в последние годы, является оптоволоконный диод. При изготовлении оптического волокна исходная цилиндрическая заготовка, обычно выполняемая из диоксида кремния, имеет относительно большой диаметр. Длинную и тонкую нить формируют путём вытягивания, предварительно нагрев используемый материал.
Учёные давно заинтересовались возможностью встраивания полупроводников в волокно, но не могли преодолеть одно ограничение: полупроводящие материалы имеют слишком высокую температуру плавления, которая не достигается при вытягивании. Авторы нашли решение проблемы, снизив точку плавления компонентов составного полупроводника ZnSe (селенида цинка) за счёт смешивания с оловом и серой. В подготовленном полимерном стержне из полиэтилсульфона они просверлили небольшие отверстия, в которые были вставлены провода из олова и цинка, а затем покрыли последние тонким слоем сульфида селена. После этого заготовку «обернули» дополнительным слоем полимера.
В процессе вытягивания в волокне образовались наноразмерные домены ZnSe. Оловянные провода обеспечили электрический контакт, и в результате исследователи получили распределённые по длине волокна полупроводниковые диоды. Профессор Джон Баллато, под руководством которого проводятся разработки в этой области считает что, «Этот метод открывает путь к производству многофункционального волокна, возможности которого не будут ограничиваться передачей фотонов». Несмотря на то, что пропускная способность оптоволоконного канала с полупроводником может уменьшиться, применение данной технологии создает возможность к одновременному управлению не только потоком электронов, но и фотонов, фононов и других частиц.