Tim Burgess med en kiselskiva på vilken nanostrukturer odlas. Upphovsman:Stuart Hay, ANU
Forskare vid ANU (Australian National University) har förbättrat prestandan för små lasrar genom att lägga till föroreningar, i en upptäckt som kommer att vara central för utvecklingen av billiga biomedicinska sensorer, kvantberäkning, och ett snabbare internet.
Forskaren Tim Burgess lade till atomer av zink till lasrar en hundradel av diametern på ett människohår och tillverkade av galliumarsenid - ett material som används i stor utsträckning i smartphones och andra elektroniska enheter.
Föroreningarna ledde till en 100 gånger förbättring av mängden ljus från lasrarna.
"Normalt skulle du inte ens bry dig om att leta efter ljus från nanokristaller av galliumarsenid - vi tillsatte ursprungligen zink helt enkelt för att förbättra den elektriska konduktiviteten, sa Burgess, doktorand vid ANU Research School of Physics and Engineering.
"Det var först när jag råkade kolla efter ljusutsläpp som jag insåg att vi var på något."
Galliumarsenid är ett vanligt material som används i smartphones, solceller, lasrar och ljusdioder (lysdioder), men är utmanande att arbeta med i nanoskala eftersom materialet kräver en ytbeläggning innan det kommer att producera ljus.
Tidigare ANU -studier har visat hur man tillverkar lämpliga beläggningar.
Det nya resultatet kompletterar dessa framgångar genom att öka mängden ljus som genereras inuti nanostrukturen, sa forskargruppsledaren professor Chennupati Jagadish, från ANU Research School of Physics Sciences.
Tim Burgess håller en skiva medan Dhruv Saxena tittar på. Upphovsman:Stuart Hay, ANU
"Det är en spännande upptäckt och öppnar möjligheter att studera andra nanostrukturer med förbättrad ljusutsläppseffektivitet så att vi kan krympa laserns storlek ytterligare, " han sa.
Burgess sade att tillsatsen av föroreningen till galliumarsenid, en process som kallas dopning, förbättrade inte bara ljusutsläppet.
"Den dopade galliumarseniden har en mycket kort bärartid på bara några få picosekunder, vilket innebar att den skulle vara väl lämpad att använda i höghastighetselektronikkomponenter.
"Dopningen har verkligen gett dessa nanolaser en prestandakant."
Forskningen publiceras i Naturkommunikation .
