စက်မှုသတင်း

အစိမ်းရောင်လေဆာများ၏ optical စွမ်းဆောင်ရည်သည် အလွန်တိုးတက်ကောင်းမွန်ပါသည်။

2022-03-30
လေဆာသည် နှစ်ဆယ်ရာစုအတွင်း လူသားတို့၏ အကြီးမားဆုံး တီထွင်မှုတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်ခံထားရပြီး ၎င်း၏အသွင်အပြင်သည် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ ဆက်သွယ်ရေး၊ လုပ်ဆောင်ခြင်း၊ ပြသခြင်းနှင့် အခြားနယ်ပယ်များ၏ တိုးတက်မှုကို အခိုင်အမာ မြှင့်တင်ပေးခဲ့သည်။ Semiconductor လေဆာများသည် စောစီးစွာ ရင့်ကျက်ပြီး လျင်မြန်စွာ တိုးတက်လာသော လေဆာအမျိုးအစားဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားမှု၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး တာရှည်ခံသောသွင်ပြင်လက္ခဏာများ ရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ အစောပိုင်းနှစ်များတွင် GaAsInP စနစ်များကိုအခြေခံသော အနီအောက်ရောင်ခြည်လေဆာများသည် သတင်းအချက်အလက်တော်လှန်ရေး၏ အုတ်မြစ်ချပေးခဲ့သည်။ . Gallium nitride လေဆာ (LD) သည် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သော optoelectronic စက်အမျိုးအစားသစ်ဖြစ်သည်။ GaN ပစ္စည်းစနစ်ပေါ်တွင် အခြေခံထားသော လေဆာသည် အလုပ်လုပ်သော လှိုင်းအလျားကို မူလအနီအောက်ရောင်ခြည်မှ မြင်နိုင်သော spectrum တစ်ခုလုံးနှင့် ခရမ်းလွန်ရောင်စဉ်များအထိ ချဲ့နိုင်သည်။ စီမံဆောင်ရွက်ခြင်း၊ နိုင်ငံတော်ကာကွယ်ရေး၊ ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များသည် ကြီးမားသောအသုံးချမှုအလားအလာများကို ပြသခဲ့သည်။
လေဆာထုတ်လုပ်ခြင်း၏နိယာမမှာ optical gain material မှ အလင်းအား အလွန်တသမတ်တည်းဖြစ်သော အဆင့်၊ ကြိမ်နှုန်းနှင့် ပြန့်ပွားမှု ဦးတည်ချက်ဖြင့် အလင်းဖွဲ့စည်းရန် optical cavity တွင် တုန်ခါမှုဖြင့် ချဲ့ထားသည်။ edge-emitting ridge-type semiconductor လေဆာများအတွက်၊ optical cavity သည် spatial dimensions သုံးခုစလုံးတွင် အလင်းကို ကန့်သတ်ထားနိုင်သည်။ လေဆာအထွက်လမ်းကြောင်းတစ်လျှောက် ချုပ်နှောင်ခြင်းကို အဓိကအားဖြင့် ပဲ့တင်ထပ်နေသော အပေါက်ကို ခုတ်ထစ်ခြင်းနှင့် ဖုံးအုပ်ခြင်းဖြင့် အောင်မြင်သည်။ အလျားလိုက်ဦးတည်ချက်တွင် ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်ရှိ optical confinement ကို ခေါင်ပုံသဏ္ဍာန်ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော ညီမျှသောအလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းခြားနားချက်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အဓိကအားဖြင့် သိရှိကြပြီး၊ ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ချက်ရှိ optical confinement ကို မတူညီသောပစ္စည်းများကြားရှိ အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းခြားနားချက်ဖြင့် နားလည်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 808 nm အနီအောက်ရောင်ခြည်လေဆာ၏ အမြတ်အစွန်းသည် GaAs ကွမ်တမ်ရေတွင်းဖြစ်ပြီး၊ optical confinement အလွှာသည် အလင်းယပ်အညွှန်းနည်းပါးသော AlGaAs ဖြစ်သည်။ GaAs နှင့် AlGaAs ပစ္စည်းများ၏ ရာဇမတ်ကွက် ကိန်းသေများသည် တူညီလုနီးပါးဖြစ်သောကြောင့်၊ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် တစ်ချိန်တည်းတွင် optical confinement မရရှိပါ။ ရာဇမတ်ကွက်မညီမှုကြောင့် ပစ္စည်းအရည်အသွေး ပြဿနာများ ပေါ်ပေါက်နိုင်သည်။
GaN-based လေဆာများတွင်၊ အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းနည်းပါးသော AlGaN ကို အများအားဖြင့် optical confinement အလွှာအဖြစ်အသုံးပြုကြပြီး (အတွင်း) အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းကိန်းမြင့်မားသော GaN ကို လှိုင်းလမ်းညွှန်အလွှာအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ သို့ရာတွင်၊ ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ optical confinement အလွှာနှင့် waveguide အလွှာကြားရှိ အလင်းယပ်အညွှန်းကိန်းခြားနားချက်သည် အဆက်မပြတ် လျော့ကျသွားပြီး၊ ထို့ကြောင့် အလင်းကွင်းရှိ optical confinement အလွှာ၏ ချုပ်နှောင်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် စဉ်ဆက်မပြတ် လျော့နည်းသွားပါသည်။ အထူးသဖြင့် အစိမ်းရောင်လေဆာများတွင်၊ ထိုဖွဲ့စည်းပုံများသည် အလင်းစက်ကွင်းကို ကန့်သတ်မထားနိုင်သောကြောင့် အလင်းရောင်သည် အောက်ခံအလွှာသို့ စိမ့်ဝင်သွားမည်ဖြစ်သည်။ လေ/အလွှာ/အလင်းပိတ်အလွှာ၏ ထပ်လောင်းလှိုင်းလမ်းညွှန်ဖွဲ့စည်းပုံ တည်ရှိခြင်းကြောင့်၊ အလွှာထဲသို့ ပေါက်ကြားလာသောအလင်းသည် တည်ငြိမ်သောမုဒ် (substrate mode) ဖြစ်လာနိုင်သည်။ အလွှာမုဒ်၏တည်ရှိမှုသည် ဒေါင်လိုက်လမ်းကြောင်းရှိ အလင်းအကွက်ဖြန့်ဝေမှုကို Gaussian ဖြန့်ဖြူးမှုတစ်ခုမဟုတ်တော့ဘဲ "calyx lobe" ဖြစ်ကာ အလင်းတန်း၏အရည်အသွေးကျဆင်းခြင်းသည် စက်ပစ္စည်း၏အသုံးပြုမှုကို သံသယဖြစ်ဖွယ်အကျိုးသက်ရောက်စေမည်ဖြစ်သည်။

မကြာသေးမီက၊ ယခင် optical simulation သုတေသန (DOI: 10.1364/OE.389880) ၏ရလဒ်များကို အခြေခံ၍ Suzhou Institute of Nanotechnology မှ Liu Jianping ၏ သုတေသနအဖွဲ့၊ Chinese Academy of Sciences မှ AlInGaN quaternary material ကို အသုံးပြုရန် အဆိုပြုခဲ့သည် optical confinement အလွှာအဖြစ် တချိန်တည်း ချိန်ညှိပါ။ မြေအောက်ခံမှိုများ ပေါ်ပေါက်လာခြင်း၊ ဆက်စပ်ရလဒ်များကို တရုတ်နိုင်ငံ အမျိုးသား သဘာဝသိပ္ပံဖောင်ဒေးရှင်းမှ ညွှန်ကြားပြီး ကမကထပြုသည့် Fundamental Research ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ သုတေသနတွင်၊ စမ်းသပ်သူများသည် GaN/Sapphire ပုံစံခွက်ရှိ အဆင့်ဆင့်စီးဆင်းမှုပုံစံပုံစံဖြင့် အရည်အသွေးမြင့် AlInGaN ပါးလွှာသောအလွှာများကို ရောနှောကြီးထွားစေရန် epitaxial ကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို ပထမဦးစွာ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ GaN self-supporting substrate ပေါ်ရှိ AlInGaN ထူထပ်သောအလွှာ၏ homoepitaxial time-lapse သည် မျက်နှာပြင်သည် ပုံမမှန်သော ridge morphology ပေါ်လာမည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုတိုးလာကာ အခြားလေဆာဖွဲ့စည်းပုံများ၏ epitaxial ကြီးထွားမှုကို ထိခိုက်စေကြောင်း ပြသသည်။ epitaxial ကြီးထွားမှု၏ ဖိစီးမှုနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်ဆိုင်ရာ ဆက်စပ်မှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် AlInGaN အထူအလွှာတွင် စုစည်းထားသော ဖိစီးမှုမှာ ထိုသို့သော ပုံသဏ္ဍာန်ဆိုင်ရာ အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်ပြီး မတူညီသော စိတ်ဖိစီးမှုအခြေအနေများတွင် AlInGaN ထူထပ်သောအလွှာများ ကြီးထွားလာခြင်းဖြင့် မှန်းဆချက်အား အတည်ပြုခဲ့သည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ အစိမ်းရောင်လေဆာ၏ optical confinement အလွှာတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော AlInGaN အထူအလွှာကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် substrate mode ကို အောင်မြင်စွာ နှိမ်နင်းနိုင်ခဲ့သည် (ပုံ။ 1)။


ပုံ 1. ယိုစိမ့်မှုမုဒ်မပါသော အစိမ်းရောင်လေဆာ၊ (α) ဒေါင်လိုက်လမ်းကြောင်းအတိုင်း အလင်းအကွက်များ ဖြန့်ကျက်၊ (ခ) အစက်အပြောက်ပုံကြမ်း။

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