Nuacht Tionscal

Tá feabhas mór ar fheidhmíocht optúil léasair glas

2022-03-30
Meastar go bhfuil léasair ar cheann de na haireagáin is mó den chine daonna san fhichiú haois, agus chuir a chuma chun cinn go láidir dul chun cinn braite, cumarsáide, próiseála, taispeáint agus réimsí eile. Is aicme léasair iad léasair leathsheoltóra a aibíonn níos luaithe agus a théann chun cinn níos tapúla. Tá tréithe méid beag, ardéifeachtúlachta, ísealchostas agus saolré fada acu, agus mar sin úsáidtear iad go forleathan. Sna blianta tosaigh, leag léasair infridhearg bunaithe ar chórais GaAsInP bunchloch na réabhlóide faisnéise. . Is cineál nua feiste optoelectronic é léasair nítríde Gallium (LD) a forbraíodh le blianta beaga anuas. Is féidir leis an léasair atá bunaithe ar chóras ábhar GaN an tonnfhad oibre a leathnú ón infridhearg bunaidh go dtí an speictream iomlán infheicthe agus speictream ultraivialait. Léirigh próiseáil, cosaint náisiúnta, cumarsáid chandamach agus réimsí eile ionchais iarratais iontach.
Is é prionsabal na giniúna léasair ná go ndéantar an solas san ábhar gnóthachan optúil a aimpliú trí ascalaithe sa chuas optúil chun solas a fhoirmiú le céim, minicíocht agus treo iomadaithe an-chomhsheasmhach. Maidir le léasair leathsheoltóra de chineál iomaire astaithe imeallacha, is féidir leis an gcuas optúil solas a theorannú sna trí thoise spásúlachta. Baintear amach an luí seoil feadh an treo aschuir léasair go príomha trí na cuas athshondach a scoilteadh agus a chumhdach. Sa treo cothrománach Déantar an teorannú optúil sa treo ingearach a bhaint amach go príomha trí úsáid a bhaint as an difríocht innéacs athraonta coibhéiseach atá déanta ag cruth an iomaire, agus déantar an teorannú optúil sa treo ingearach a bhaint amach tríd an difríocht innéacs athraonta idir ábhair éagsúla. Mar shampla, is tobair chandamach GaAs é an réigiún gnóthachain den léasair infridhearg 808 nm, agus is é AlGaAs an ciseal cosanta optúil le hinnéacs athraonta íseal. Ós rud é go bhfuil na tairisigh laitíse d'ábhair GaAs agus AlGaAs beagnach mar an gcéanna, ní bhaineann an struchtúr seo slánú optúil amach ag an am céanna. D'fhéadfadh saincheisteanna cáilíochta ábhar a bheith ann mar gheall ar neamhréir laitíse.
I léasair bunaithe ar GaN, is gnách go n-úsáidtear AlGaN a bhfuil innéacs íseal athraonta aige mar chiseal cumhdaithe optúil, agus (In)GaN a bhfuil innéacs ard athraonta aige mar an ciseal tonntreoraithe. Mar sin féin, de réir mar a mhéadaíonn an tonnfhad astaithe, laghdaítear an difríocht innéacs athraonta idir an ciseal sciath optúil agus an ciseal tonntreoraithe go leanúnach, ionas go laghdaítear go leanúnach éifeacht teorannú an chiseal optúil iata ar an réimse solais. Go háirithe i léasair ghlasa, níorbh fhéidir le struchtúir den sórt sin an réimse solais a theorannú, ionas go mbeidh an solas ag sceitheadh ​​isteach sa chiseal tsubstráit bhunúsach. Mar gheall ar struchtúr tonn-treoraithe breise a bheith ann sa chiseal aeir / tsubstráit / iata optúil, is féidir leis an solas a sceitheadh ​​isteach sa tsubstráit a bheith ann. Cruthaítear modh cobhsaí (modh tsubstráit). Mar gheall ar mhodh an tsubstráit a bheith ann, ní bheidh dáileadh réimse optúil sa treo ingearach ina dháileadh Gaussach a thuilleadh, ach "lobe calyx", agus gan amhras beidh tionchar ag díghrádú ar chaighdeán an bhíoma ar úsáid na feiste.

Le déanaí, bunaithe ar thorthaí taighde insamhalta optúla roimhe seo (DOI: 10.1364/OE.389880), mhol grúpa taighde Liu Jianping ó Institiúid Nanaitheicneolaíochta Suzhou, Acadamh Eolaíochtaí na Síne úsáid a bhaint as ábhar ceathartha AlInGaN ar féidir leis an innéacs tairiseach agus athraonta laitíse a úsáid. a choigeartú ag an am céanna leis an gciseal iata optúil. Le teacht chun cinn an mhúnla tsubstráit, foilsíodh na torthaí gaolmhara san iris Basic Research, atá faoi stiúir agus urraithe ag Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne. Sa taighde, rinne na turgnaimh ar dtús paraiméadair an phróisis fáis epitaxial a bharrfheabhsú chun sraitheanna tanaí AlingaN ardcháilíochta a fhás go heitrea-aicseach le moirfeolaíocht sreabhadh céime ar theimpléad GaN/Sapphire. Ina dhiaidh sin, léiríonn an imeacht ama homoepitaxial de chiseal tiubh AlInGaN ar an tsubstráit féinchothaithe GaN go mbeidh an dromchla le feiceáil deilbhíocht iomaire neamhord, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar gharbh an dromchla, rud a dhéanfaidh difear d'fhás epitaxial struchtúir léasair eile. Trí anailís a dhéanamh ar an gcaidreamh idir strus agus moirfeolaíocht an fháis epitaxial, mhol na taighdeoirí gurb é an strus comhbhrúiteach a carntar i gciseal tiubh AlInGaN an phríomhchúis le moirfeolaíocht den sórt sin, agus dheimhnigh siad an tuairim trí shraith tiubh AlInGaN a fhás i stáit strus éagsúla. Mar fhocal scoir, trí chiseal tiubh AlInGaN optamaithe a chur i bhfeidhm i gciseal teorannaithe optúla an léasair glas, cuireadh modh an tsubstráit faoi chois go rathúil (Fíor 1).


Figiúr 1. Léasair glas gan aon mhodh sceite, (α) dáileadh i bhfad-réimse an réimse solais i dtreo ingearach, (b) léaráid spot.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept