Квазиодномерные структуры – полупроводниковые нанопровода – считаются перспективными кандидатами для изготовления лазеров. При этом нанопровода совмещают функции усиливающей среды и оптической полости.

В литературе уже сообщалось о демонстрации работы лазеров на основе нанопроводов из бинарных полупроводников GaSb, ZnO, GaN, CdS, ZnS. Длина волны излучения такого лазера определяется шириной запрещенной зоны материала нанопровода и не допускает плавного изменения (например, путем подачи потенциала на соответствующий электрод). Между тем длину волны удается “подстраивать” в лазерах на основе квазидвумерных структур – нанолент Zn_xCd_1-xS и CdS_1-ySe_y.

Рис.1 Схематическое изображение треугольного нанопровода GaN с квантовыми ямами InGaN/GaN на его боковых гранях

Американские специалисты предложили использовать в конструкции “нанолазеров” комбинацию квазиодномерных и квазидвумерных элементов [1]. Изготовленные ими гетероструктуры представляют собой нанопровода GaN с треугольным поперечным сечением, на гранях которых методом химического осаждения металлоорганических соединений из паровой фазы выращено от 3 до 26 квантовых ям InGaN/GaN (рис. 1). Толщина ям InGaN составила (1 ¸ 3) нм, а толщина барьеров GaN – (1 ¸ 40) нм, в зависимости от режима осаждения. Просвечивающая электронная микроскопия показала, что границы раздела InGaN/GaN являются атомарно плоскими (рис. 2).

Рис.2 Фрагмент поперечного сечения нанопровода с 26 квантовыми ямами. Изображение получено методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Длина масштабной линейки 20 нм

При исследовании фотолюминесценции нанопроводов было зарегистрировано излучение с длиной волны (365 ¸ 494) нм – в зависимости от содержания индия в ямах In_xGa_1-xN. Изготовленные в [1] квазиодно/двумерные наноструктуры знаменуют собой выход твердотельной нанотехнологии на новый “уровень сложности”. В дальнейшем авторы [1] предполагают использовать такие структуры для изготовления инжекционных нанолазеров с регулируемой длиной волны.

• 1. F.Qian et al., Nature Mater. 7, 701 (2008)