ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்ட், அல்ட்ரா-தின் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்

ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்ட், அல்ட்ரா-தின் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்
ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்கள் ஒளி அலைகளின் குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களை வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தில் உள்ளூர்மயமாக்கலாம் மற்றும் ஒளி-பொருள் தொடர்புகளில் முக்கியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம்,ஒளியியல் தொடர்பு, ஆப்டிகல் சென்சிங் மற்றும் ஆப்டிகல் ஒருங்கிணைப்பு. ரெசனேட்டரின் அளவு முக்கியமாக பொருள் பண்புகள் மற்றும் இயக்க அலைநீளத்தைப் பொறுத்தது, எடுத்துக்காட்டாக, அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு இசைக்குழுவில் செயல்படும் சிலிக்கான் ரெசனேட்டர்களுக்கு பொதுவாக நூற்றுக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட ஆப்டிகல் கட்டமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மிக மெல்லிய பிளானர் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்கள் கட்டமைப்பு வண்ணம், ஹாலோகிராபிக் இமேஜிங், லைட் ஃபீல்ட் ரெகுலேஷன் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களில் அவற்றின் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன. பிளானர் ரெசனேட்டர்களின் தடிமனை எவ்வாறு குறைப்பது என்பது ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் கடினமான பிரச்சினைகளில் ஒன்றாகும்.
பாரம்பரிய குறைக்கடத்தி பொருட்களிலிருந்து வேறுபட்டது, 3D டோபோலாஜிக்கல் இன்சுலேட்டர்கள் (பிஸ்மத் டெல்லூரைடு, ஆன்டிமனி டெல்லூரைடு, பிஸ்மத் செலினைடு போன்றவை) இடவியல் ரீதியாக பாதுகாக்கப்பட்ட உலோக மேற்பரப்பு நிலைகள் மற்றும் இன்சுலேட்டர் நிலைகள் கொண்ட புதிய தகவல் பொருட்கள். மேற்பரப்பு நிலை நேரம் தலைகீழ் சமச்சீர் மூலம் பாதுகாக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் எலக்ட்ரான்கள் காந்தம் அல்லாத அசுத்தங்களால் சிதறாது, இது குறைந்த சக்தி கொண்ட குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் ஸ்பின்ட்ரோனிக் சாதனங்களில் முக்கியமான பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், இடவியல் இன்சுலேட்டர் பொருட்கள் உயர் ஒளிவிலகல், பெரிய நேரியல் போன்ற சிறந்த ஒளியியல் பண்புகளையும் காட்டுகின்றன.ஒளியியல்குணகம், பரந்த வேலை நிறமாலை வரம்பு, ட்யூனபிலிட்டி, எளிதான ஒருங்கிணைப்பு போன்றவை.ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்.
சீனாவில் உள்ள ஒரு ஆராய்ச்சிக் குழு, பெரிய பரப்பளவில் வளரும் பிஸ்மத் டெல்லூரைடு டோபோலாஜிக்கல் இன்சுலேட்டர் நானோஃபில்ம்களைப் பயன்படுத்தி மிக மெல்லிய ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முறையை முன்மொழிந்துள்ளது. ஆப்டிகல் குழியானது அகச்சிவப்பு பட்டைக்கு அருகில் உள்ள வெளிப்படையான அதிர்வு உறிஞ்சுதல் பண்புகளை காட்டுகிறது. பிஸ்மத் டெல்லூரைடு ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்டில் 6 க்கும் அதிகமான ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது (சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் போன்ற பாரம்பரிய உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு பொருட்களின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டை விட அதிகம்), இதனால் ஆப்டிகல் குழியின் தடிமன் அதிர்வுகளில் இருபதில் ஒரு பகுதியை அடையும். அலைநீளம். அதே நேரத்தில், ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர் ஒரு பரிமாண ஃபோட்டானிக் படிகத்தின் மீது டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது, மேலும் ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்டில் ஒரு புதிய மின்காந்த தூண்டப்பட்ட வெளிப்படைத்தன்மை விளைவு காணப்படுகிறது, இது டம் பிளாஸ்மோனுடன் ரெசனேட்டரை இணைப்பது மற்றும் அதன் அழிவுகரமான குறுக்கீடு காரணமாகும். . இந்த விளைவின் நிறமாலை பதில் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டரின் தடிமன் சார்ந்தது மற்றும் சுற்றுப்புற ஒளிவிலகல் குறியீட்டின் மாற்றத்திற்கு வலுவானது. அல்ட்ராதின் ஆப்டிகல் கேவிட்டி, டோபோலாஜிக்கல் இன்சுலேட்டர் மெட்டீரியல் ஸ்பெக்ட்ரம் ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களை உணர இந்த வேலை ஒரு புதிய வழியைத் திறக்கிறது.
FIG இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி. 1a மற்றும் 1b இல், ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர் முக்கியமாக பிஸ்மத் டெல்லூரைடு டோபோலாஜிக்கல் இன்சுலேட்டர் மற்றும் சில்வர் நானோஃபில்ம்களால் ஆனது. மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் மூலம் தயாரிக்கப்படும் பிஸ்மத் டெல்லூரைடு நானோ ஃபிலிம்கள் பெரிய பரப்பளவையும் நல்ல தட்டையான தன்மையையும் கொண்டுள்ளன. பிஸ்மத் டெல்லூரைடு மற்றும் சில்வர் படங்களின் தடிமன் முறையே 42 nm மற்றும் 30 nm ஆக இருக்கும் போது, ​​ஆப்டிகல் குழி 1100~1800 nm (படம் 1c) அலைவரிசையில் வலுவான அதிர்வு உறிஞ்சுதலை வெளிப்படுத்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த ஆப்டிகல் குழியை Ta2O5 (182 nm) மற்றும் SiO2 (260 nm) அடுக்குகளின் (படம் 1e) மாற்று அடுக்குகளால் ஆன ஃபோட்டானிக் படிகத்துடன் ஒருங்கிணைத்தபோது, ​​அசல் அதிர்வு உச்சிக்கு அருகில் ஒரு தனித்துவமான உறிஞ்சுதல் பள்ளத்தாக்கு (படம் 1f) தோன்றியது. 1550 nm), இது அணு அமைப்புகளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்காந்தத்தால் தூண்டப்பட்ட வெளிப்படைத்தன்மை விளைவைப் போன்றது.

பிஸ்மத் டெல்லூரைடு பொருள் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மற்றும் நீள்வட்ட அளவீடு மூலம் வகைப்படுத்தப்பட்டது. படம் 2a-2c டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோகிராஃப்கள் (உயர் தெளிவுத்திறன் படங்கள்) மற்றும் பிஸ்மத் டெல்லூரைடு நானோஃபில்ம்களின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களைக் காட்டுகிறது. தயாரிக்கப்பட்ட பிஸ்மத் டெல்லூரைடு நானோ ஃபிலிம்கள் பாலிகிரிஸ்டலின் பொருட்கள் மற்றும் முக்கிய வளர்ச்சி நோக்குநிலை (015) படிக விமானம் என்பதை படத்தில் இருந்து காணலாம். படம் 2d-2f, நீள்வட்டமானி மற்றும் பொருத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு நிலை மற்றும் நிலை சிக்கலான ஒளிவிலகல் குறியீட்டால் அளவிடப்படும் பிஸ்மத் டெல்லூரைட்டின் சிக்கலான ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் காட்டுகிறது. மேற்பரப்பு நிலையின் அழிவு குணகம் 230~1930 nm வரம்பில் உள்ள ஒளிவிலகல் குறியீட்டை விட அதிகமாக இருப்பதாக முடிவுகள் காட்டுகின்றன, இது உலோகம் போன்ற பண்புகளைக் காட்டுகிறது. அலைநீளம் 1385 nm ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் போது உடலின் ஒளிவிலகல் குறியீடு 6 க்கும் அதிகமாக உள்ளது, இது சிலிக்கான், ஜெர்மானியம் மற்றும் இந்த பேண்டில் உள்ள பாரம்பரிய உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு பொருட்களை விட அதிகமாக உள்ளது, இது அல்ட்ரா தயாரிப்பதற்கு அடித்தளம் அமைக்கிறது. மெல்லிய ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்கள். ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்டில் பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் மட்டுமே தடிமன் கொண்ட இடவியல் இன்சுலேட்டர் பிளானர் ஆப்டிகல் குழியின் முதல் அறிக்கை உணர்தல் இது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் சுட்டிக்காட்டுகின்றனர். பின்னர், அல்ட்ரா-தின் ஆப்டிகல் குழியின் உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் அதிர்வு அலைநீளம் பிஸ்மத் டெல்லூரைட்டின் தடிமன் கொண்டு அளவிடப்பட்டது. இறுதியாக, பிஸ்மத் டெல்லூரைடு நானோகேவிட்டி/ஃபோட்டோனிக் படிக அமைப்புகளில் மின்காந்தத்தால் தூண்டப்பட்ட வெளிப்படைத்தன்மை நிறமாலையில் வெள்ளி பட தடிமனின் தாக்கம் ஆராயப்படுகிறது.

பிஸ்மத் டெல்லூரைடு டோபோலாஜிக்கல் இன்சுலேட்டர்களின் பெரிய பரப்பளவிலான தட்டையான மெல்லிய படலங்களைத் தயாரிப்பதன் மூலமும், அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பட்டையில் உள்ள பிஸ்மத் டெல்லூரைடு பொருட்களின் அதி-உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி, பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் மட்டுமே தடிமன் கொண்ட ஒரு பிளானர் ஆப்டிகல் குழி பெறப்படுகிறது. அல்ட்ரா-தின் ஆப்டிகல் குழியானது அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பட்டையில் திறமையான ஒத்ததிர்வு ஒளி உறிஞ்சுதலை உணர முடியும், மேலும் ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்டில் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் வளர்ச்சியில் முக்கியமான பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. பிஸ்மத் டெல்லூரைடு ஆப்டிகல் குழியின் தடிமன் எதிரொலிக்கும் அலைநீளத்திற்கு நேர்கோட்டில் உள்ளது, மேலும் இது ஒத்த சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆப்டிகல் குழியை விட சிறியது. அதே நேரத்தில், பிஸ்மத் டெல்லூரைடு ஆப்டிகல் குழிவானது ஃபோட்டானிக் படிகத்துடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அணு அமைப்பின் மின்காந்தத்தால் தூண்டப்பட்ட வெளிப்படைத்தன்மையைப் போன்ற முரண்பாடான ஒளியியல் விளைவை அடைய, இது நுண் கட்டமைப்பின் ஸ்பெக்ட்ரம் ஒழுங்குமுறைக்கு ஒரு புதிய முறையை வழங்குகிறது. ஒளி ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஒளியியல் செயல்பாட்டு சாதனங்களில் இடவியல் இன்சுலேட்டர் பொருட்களின் ஆராய்ச்சியை ஊக்குவிப்பதில் இந்த ஆய்வு ஒரு குறிப்பிட்ட பங்கு வகிக்கிறது.