Внутри оптоволокна создали полупроводниковые диоды

Инженеры из Массачусетского технологического института (США) сумели создать полупроводниковые диоды в оптоволокне. 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.

Подбирая реагенты, можно создавать таким способом самые разные полупроводниковые домены. «Этот метод открывает путь к производству многофункционального волокна, возможности которого не будут ограничиваться передачей фотонов», — резюмирует сотрудник Клемсонского университета Джон Баллато (John Ballato).