GaAs NW med ett indiumdopat segment i ena änden avsattes ovanpå en LiNbO3-yta. LiNbO3 användes som värdmaterial för SAW på grund av dess höga piezoelektricitet. En laserkälla användes för att excitera elektronhålspar. Dessa fotogenererade elektroner och hål är instängda vid de rumsligt separerade och piezoelektriskt inducerade energilminima och maxima vid ledningsbandet (CB) och valansband (VB) kanter, respektive. Dessa fångade bärare transporteras sedan av SAW med akustisk hastighet till (In, Ga)As region, där de rekombinerar i kvantprickliknande centra.
Forskare vid MESA+ Institute for Nanotechnology vid University of Twente i samarbete med Paul Drude Institute i Berlin har lyckats flytta ljus från ena änden av en halvledande nanotråd till den andra med hjälp av akustiska ytvågor, ett slags jordbävningar i nanoskala. Resultaten utgör en viktig milstolpe för utvecklingen av halvledarenheter som omvandlar optiska signaler till elektriska och vice versa, och har direkt relevans för kvantinformationsbehandling. Resultaten publicerades i tidskriften Nanoteknik Denna vecka.
Ljus är ett mycket lämpligt medium för att överföra information tillförlitligt över stora avstånd, till exempel av glasfibrer. Å andra sidan, informationsbehandling sker enklare elektroniskt, dra nytta av all miniatyrisering och integration som genomförs i halvledare. Optoelektroniska enheter, som fungerar som optisk-till-elektrisk eller elektrisk-till-optisk givare, är mycket eftertraktade eftersom de kopplar ihop båda teknologierna.
Vad forskarna i Twente och Berlin har insett är faktiskt en akusto-optoelektronisk enhet, anropar bredvid optiska och elektriska signaler, även akustiska. Laserljus fokuseras på ena änden av en halvledare (galliumarsenid) nanotråd, där det exciterar elektroner i ledningsbandet (CB), lämnar hål i valensbandet (VB). Både elektroner och hål fångas upp av en ytakustisk våg (SAW) som produceras på stort avstånd från tråden på samma substrat. SAW transporterar elektronhålsparen effektivt längs nanotråden. I slutet av nanotråden tvingas elektronerna och hålen att rekombineras, och producerar därigenom ljus igen. När SAW reser omkring 100, 000 gånger långsammare än ljus, manipulation kan göras mycket lättare.
Tekniken som utvecklats vid MESA+ och PDI gör att allt detta kan göras vid mycket höga frekvenser (över 1 GHz) och i nanoskala. Detta öppnar upp för att tillämpa den här typen av enheter för kvantinformationsbehandling också.
