V Moskevském fyzikálním a technologickém ústavu dokázali vytvořit funkční fotonické prvky z mědi. Až dosud takto fungovalo pouze zlato a stříbro.
Měděné součástky jsou oproti těm ze zlata a stříbra samozřejmě levnější, ale hlavně je lze v rámci integrovaných obvodů realizovat pomocí již standardních výrobních technologií. Své výsledky vědci publikovali v časopisu Nano Letters, hlavním autorem studie byl Dmitry Fedyanin.
Optoelektronika založená na mědi podle autorů výzkumu slibuje již v blízké budoucnosti velmi energeticky efektivní zdroje světla (včetně nanolaserů), citlivé senzory i optické procesory s desítkami tisíc jader.
Problém při miniaturizaci optických prvků ve srovnání s klasickým tranzistorem představuje difrakce (ohyb) světla. Tuto mez, která miniaturizaci optických prvků omezuje na velikost srovnatelnou s vlnovou délkou světla (pod 1 mikrometr), lze překonat pomocí rozhraní kov-dielektrikum (izolant se schopností polarizace). Pak je možné ovládat světlo až na rozměrech řádově 100 nanometrů, tedy hluboko pod difrakčním limitem. Světlo neproniká dovnitř kovu, ale šíří se pouze po jeho povrchu (plazmonové polaritony, 2D plazmonová fotonika).
Až dosud se funkční rozhraní kov-dielektrikum dařilo připravit pouze ze zlata a stříbra, protože ostatní kovy vykazovaly příliš velkou absorpci. Měď lze ale upravit pomocí suchého i mokrého leptání, čímž vznikne tenká polykrystalická fólie požadovaných vlastností. Právě tato technika je vlastním novým příspěvkem ruských vědců, přičemž funkčnost takto vytvořeného rozhraní byla ověřena i experimentálně. Výsledkem jsou první měděné optické čipy kompatibilní s výrobním postupem CMOS.
Zdroj: ScienceDaily
