Collaborative Research: Strain-Tunable Ge Nanomembrane Lasers
合作研究:应变可调谐Ge纳米膜激光器
基本信息
- 批准号:1308534
- 负责人:
- 金额:$ 28.17万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-08-15 至 2017-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Objective: The objective of this program is to develop a novel family of diode lasers based on single-crystal semiconductor nanomembranes, featuring several potentially transformative attributes. Specifically, these devices, because of their extreme structural flexibility, could be employed in environments that are inaccessible to traditional rigid semiconductors. Their emission properties can be controlled with externally applied mechanical stress, e.g., leading to unprecedented wavelength tunability. Furthermore, the nanomembrane geometry may even allow for laser oscillation in materials that are normally inadequate to this purpose. In particular, this program is focused on the demonstration of nanomembrane lasers based on germanium, where tensile strain can produce a direct fundamental bandgap, thereby enabling optical gain. Intellectual Merit: The intellectual merit is provided by several potentially disruptive applications of the proposed devices. Nanomembrane lasers in general can create novel functionalities in mechanically flexible optoelectronic systems, such as sensor foils, smart clothing, and artificial skin. Furthermore, the proposed Ge lasers could be directly fabricated on silicon-based microelectronic chips as a means to enable the integration of electronics and photonics at an unprecedented scale. Broader Impacts: The broader impacts are provided by related educational and curriculum development activities. The research involvement of undergraduates and high-school interns will be emphasized, leveraging existing programs with a strong focus on underrepresented minorities. The more innovative themes of this research will also be incorporated in courses taught by the PIs. Furthermore, the aforementioned applications may ultimately produce important benefits to society, e.g., by creating radically new sensing capabilities.
目的:该程序的目的是基于单晶半导体纳米膜开发一个新型的二极管激光器,具有几种潜在的变换属性。 具体而言,这些设备由于其极端的结构灵活性,可以用于传统刚性半导体无法接近的环境中。 它们的发射特性可以通过外部施加的机械应力来控制,例如导致前所未有的波长可调性。 此外,纳米膜几何形状甚至可以允许通常不足以实现此目的的材料的激光振荡。 特别是,该程序的重点是基于锗的纳米膜激光器的演示,在那里拉伸菌株可以产生直接的基本带隙,从而实现光学增益。 智力优点:智力优点是由拟议设备的几种潜在破坏性应用提供的。 一般而言,纳米膜激光器可以在机械灵活的光电系统中创建新型功能,例如传感器箔,智能服装和人造皮肤。 此外,提出的GE激光器可以直接在基于硅的微电子芯片上制造,以便能够以前所未有的规模积分电子和光子素。 更广泛的影响:相关的教育和课程发展活动提供了更广泛的影响。 将强调本科生和高中实习生的研究参与,以利用现有的计划,重点是代表性不足的少数民族。 这项研究的更具创新性的主题也将纳入PIS教授的课程中。 此外,上述应用最终可能会通过创建根本新的感应能力来为社会带来重要的好处。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Roberto Paiella其他文献
Roberto Paiella的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Roberto Paiella', 18)}}的其他基金
Metasurface Photodetectors for Computational Imaging
用于计算成像的超表面光电探测器
- 批准号:
2139451 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Graphene Plasmonic Nanostructures for Terahertz Light Emission
用于太赫兹光发射的石墨烯等离子体纳米结构
- 批准号:
2111160 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Angle-Sensitive Metasurfaces for Lens-Free Compound-Eye Cameras
用于无镜头复眼相机的角度敏感超表面
- 批准号:
1711156 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Graphene on Nanoscale Gratings for Terahertz Light Emission
用于太赫兹光发射的纳米级石墨烯
- 批准号:
1308659 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Quantum-Cascade-Laser Active Materials Based on Silicon-Germanium Nanomembranes
合作研究:基于硅锗纳米膜的量子级联激光活性材料
- 批准号:
0907296 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Continuing Grant
GaN-based quantum-structure devices for THz light emission and photodetection
用于太赫兹光发射和光电检测的基于 GaN 的量子结构器件
- 批准号:
0824116 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Intersubband All-Optical Switching and Optically-Pumped Light Emission with III-Nitride Quantum Wells
III 族氮化物量子阱的子带间全光开关和光泵浦光发射
- 批准号:
0622102 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
支持二维毫米波波束扫描的微波/毫米波高集成度天线研究
- 批准号:62371263
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
腙的Heck/脱氮气重排串联反应研究
- 批准号:22301211
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
水系锌离子电池协同性能调控及枝晶抑制机理研究
- 批准号:52364038
- 批准年份:2023
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于人类血清素神经元报告系统研究TSPYL1突变对婴儿猝死综合征的致病作用及机制
- 批准号:82371176
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
FOXO3 m6A甲基化修饰诱导滋养细胞衰老效应在补肾法治疗自然流产中的机制研究
- 批准号:82305286
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Collaborative Research: Strain-limiting Cosserat Rods with Applications to Modeling Biological Fibers
合作研究:应变限制 Cosserat 棒在生物纤维建模中的应用
- 批准号:
2307563 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Strain-limiting Cosserat Rods with Applications to Modeling Biological Fibers
合作研究:应变限制 Cosserat 棒在生物纤维建模中的应用
- 批准号:
2307562 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Cross Strains as Models of Systemic Autoimmunity
协作交叉菌株作为系统性自身免疫模型
- 批准号:
10730346 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Collaborative Research: Cross-plane Heat Conduction in 2D Materials under Large Compressive Strain
合作研究:大压缩应变下二维材料的横向热传导
- 批准号:
2211696 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别:
Standard Grant
Exploiting membrane targets to overcome antibiotic resistance
利用膜靶标克服抗生素耐药性
- 批准号:
10699952 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.17万 - 项目类别: