Integration of Ge Nanowire Arrays in Glass Micro-Fibers

Ioisher A., Badinter E., Monaico E., Postolache V., Hartnagel H.L., Leporda N., Tiginyanu I.

Abstract

УДК 62-486 538.975

We report on a technological route for the integration of large arrays of Ge nanowires (NWs) in a human-hair-like glass micro-fiber, the length of the micro-fiber reaching one meter. The route comprises (a) the formation of semiconductor microwire in glass insulation by capillary drawing from the bottom of a glass tube softened by a conducting Ge melt drop levitating in the high-frequency electromagnetic induction field; (b) mechanical assembly of a bundle from equal-length cut microwires which are distributed in a two-dimensional quasi-hexagonal densely packed lattice encircled by a joint glass envelope; (c) stretching of the obtained preform under proper heating conditions to reduce the diameters of the stacked together microwires; (d) repeating the cut-assembly-stretching processes for the purpose of further decreasing in transverse dimensions of constituents down to 150 nm. The fascinating incorporation of huge amounts of Ge nanowires in glass micro-fibers opens new possibilities for the development of highly integrated photonic and quantum-electronic systems.

Описан способ интегрирования большого числа германиевых нанопроводов в матрице в виде стеклянного волокна подобного по диаметру человеческому волосу и длиной до одного метра. Способ включает: формирование полупроводникового микропровода в стеклянной изоляции путем вытягивания капилляра из размягченного конца стеклянной трубки, разогретой от капли расплавленного германия, взвешенной в электромагнитном поле высокочастотного индуктора (a); механическую сборку пучка микропроводов из отрезков равной длины, который в сечении имеет вид двумерной квазигексагональной плотно упакованной решетки, окруженной общей стеклянной оболочкой (б); растяжение полученной заготовки при соответствующих условиях нагрева для уменьшения диаметров собранных вместе микропроводов (в); повторение процессов резки, сборки и растяжения для дальнейшего уменьшения поперечных размеров составляющих нитей до 150 нанометров (г). Впечатляющее объединение огромного числа германиевых нанопроводов в стеклянных микроволокнах открывает новые возможности для разработки высокоинтегрированных фотонных и квантово-электронных систем.

Download full-text PDF. 1991 downloads

Menu

Vol. 47 (2011), Issue 2, p. 5-9

Integration of Ge Nanowire Arrays in Glass Micro-Fibers

Abstract