El láser semiconductor más pequeño del mundo

La miniaturización de los láseres de semiconductores es importante en el desarrollo de las tecnologías basadas en los fotones, ya que esa reducción de tamaño es vital para lograr que los dispositivos sean más rápidos, más pequeños y de menor consumo energético, posibilitando así la creación de chips ultraveloces, tecnologías de comunicación de nueva generación, y biosensores ultrasensibles para estudio, detección y tratamiento de enfermedades.

Tales dispositivos fotónicos podrían valerse de nanoláseres para generar las señales ópticas y transmitir la información, con el potencial de reemplazar a los circuitos electrónicos. Sin embargo, el tamaño y el rendimiento de los dispositivos fotónicos han estado restringidos por lo que se conoce como el límite de la difracción óptica tridimensional.

La luz tiene un límite de difracción que restringe el grado de miniaturización del espacio sobre el que se puede enfocar la luz. Las lentes ópticas están limitadas por ese límite de difracción. Eso hace que incluso la mejor lente convencional no nos permita ver objetos más pequeños de unos 200 nanómetros de diámetro.

El equipo de Chih-Kang “Ken” Shih, de la Universidad de Texas en Austin, que incluye también a expertos de Taiwán y China, ha desarrollado y probado un nanoproyector láser que opera muy por debajo del límite de difracción tridimensional. Cuando se dispara, el nanoláser emite una luz verde. El láser es demasiado pequeño para ser visible a simple vista.


El dispositivo consta de una nanovarilla de nitruro de galio que está parcialmente llena con nitruro de galio e indio. Ambas aleaciones son semiconductores normalmente usados en los LEDs. La nanovarilla se pone encima de una capa aislante delgada de silicio que a su vez cubre una capa de plata que es lisa a escala atómica.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Charlotte Sanders, Jisun Kim y Gennady Shvets, de la Universidad de Texas en Austin, así como Shangjr Gwo y Lih-Juann Chen, de la Universidad Nacional Tsing Hua de Taiwán.