மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் (LN) ஒளிக்கற்றை

மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் (LN) ஒளிக்கற்றை

லித்தியம் நியோபேட் (LN) தனித்துவமான படிக அமைப்பையும், நேர்கோட்டு அல்லாத விளைவுகள், மின்-ஒளி விளைவுகள், பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவுகள் மற்றும் பைசோஎலக்ட்ரிக் விளைவுகள் போன்ற வளமான இயற்பியல் விளைவுகளையும் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், இது அகல அலைவரிசை ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மை சாளரம் மற்றும் நீண்ட கால நிலைத்தன்மையின் நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளது. இந்த பண்புகள் LN ஐ புதிய தலைமுறை ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸுக்கு ஒரு முக்கியமான தளமாக ஆக்குகின்றன. ஆப்டிகல் சாதனங்கள் மற்றும் ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக் அமைப்புகளில், LN இன் பண்புகள் வளமான செயல்பாடுகள் மற்றும் செயல்திறனை வழங்க முடியும், இது ஆப்டிகல் தொடர்பு, ஆப்டிகல் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் ஆப்டிகல் உணர்திறன் புலங்களின் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது. இருப்பினும், லித்தியம் நியோபேட்டின் பலவீனமான உறிஞ்சுதல் மற்றும் காப்பு பண்புகள் காரணமாக, லித்தியம் நியோபேட்டின் ஒருங்கிணைந்த பயன்பாடு இன்னும் கடினமான கண்டறிதலின் சிக்கலை எதிர்கொள்கிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், இந்தத் துறையில் அறிக்கைகளில் முக்கியமாக அலை வழிகாட்டி ஒருங்கிணைந்த ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்கள் மற்றும் ஹீட்டோரோஜங்ஷன் ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்கள் அடங்கும்.
லித்தியம் நியோபேட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட அலை வழிகாட்டி ஒருங்கிணைந்த ஒளிக்கற்றை பொதுவாக ஒளியியல் தொடர்பு C-பேண்டில் (1525-1565nm) கவனம் செலுத்துகிறது. செயல்பாட்டின் அடிப்படையில், LN முக்கியமாக வழிகாட்டப்பட்ட அலைகளின் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் கண்டறிதல் செயல்பாடு முக்கியமாக சிலிக்கான், III-V குழு குறுகிய பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்திகள் மற்றும் இரு பரிமாண பொருட்கள் போன்ற குறைக்கடத்திகளை நம்பியுள்ளது. அத்தகைய கட்டமைப்பில், குறைந்த இழப்புடன் லித்தியம் நியோபேட் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டிகள் மூலம் ஒளி கடத்தப்படுகிறது, பின்னர் ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பிற குறைக்கடத்தி பொருட்களால் உறிஞ்சப்படுகிறது (ஒளிச்சேர்க்கை அல்லது ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகள் போன்றவை) கேரியர் செறிவை அதிகரித்து வெளியீட்டிற்கான மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது. நன்மைகள் அதிக இயக்க அலைவரிசை (~GHz), குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம், சிறிய அளவு மற்றும் ஃபோட்டானிக் சிப் ஒருங்கிணைப்புடன் இணக்கத்தன்மை. இருப்பினும், லித்தியம் நியோபேட் மற்றும் குறைக்கடத்தி பொருட்களின் இடஞ்சார்ந்த பிரிப்பு காரணமாக, அவை ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த செயல்பாடுகளைச் செய்தாலும், LN அலைகளை வழிநடத்துவதில் மட்டுமே பங்கு வகிக்கிறது மற்றும் பிற சிறந்த வெளிநாட்டு பண்புகள் நன்கு பயன்படுத்தப்படவில்லை. குறைக்கடத்தி பொருட்கள் ஒளிமின்னழுத்த மாற்றத்தில் மட்டுமே பங்கு வகிக்கின்றன மற்றும் ஒன்றுக்கொன்று நிரப்பு இணைப்பு இல்லாததால், ஒப்பீட்டளவில் வரையறுக்கப்பட்ட இயக்க பட்டை ஏற்படுகிறது. குறிப்பிட்ட செயல்படுத்தலைப் பொறுத்தவரை, ஒளி மூலத்திலிருந்து லித்தியம் நியோபேட் ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டியுடன் ஒளியை இணைப்பது குறிப்பிடத்தக்க இழப்புகளையும் கடுமையான செயல்முறை தேவைகளையும் ஏற்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, இணைப்பு பகுதியில் உள்ள குறைக்கடத்தி சாதன சேனலில் கதிர்வீச்சு செய்யப்படும் ஒளியின் உண்மையான ஒளியியல் சக்தியை அளவீடு செய்வது கடினம், இது அதன் கண்டறிதல் செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
பாரம்பரியமானதுபோட்டோடெக்டர்கள்இமேஜிங் பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் பொதுவாக குறைக்கடத்தி பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. எனவே, லித்தியம் நியோபேட்டைப் பொறுத்தவரை, அதன் குறைந்த ஒளி உறிஞ்சுதல் விகிதம் மற்றும் மின்கடத்தா பண்புகள், ஃபோட்டோடெக்டர் ஆராய்ச்சியாளர்களால் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி விரும்பப்படுவதில்லை, மேலும் இந்தத் துறையில் ஒரு கடினமான புள்ளியாகவும் அமைகின்றன. இருப்பினும், சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஹீட்டோரோஜங்க்ஷன் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி, லித்தியம் நியோபேட் அடிப்படையிலான ஃபோட்டோடெக்டர்களின் ஆராய்ச்சிக்கு நம்பிக்கையை ஏற்படுத்தியுள்ளது. வலுவான ஒளி உறிஞ்சுதல் அல்லது சிறந்த கடத்துத்திறன் கொண்ட பிற பொருட்களை லித்தியம் நியோபேட்டுடன் பன்முகத்தன்மையுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும், அதன் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்ய முடியும். அதே நேரத்தில், அதன் கட்டமைப்பு அனிசோட்ரோபி காரணமாக லித்தியம் நியோபேட்டின் தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு தூண்டப்பட்ட பைரோஎலக்ட்ரிக் பண்புகளை ஒளி கதிர்வீச்சின் கீழ் வெப்பமாக மாற்றுவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம், இதன் மூலம் ஆப்டோஎலக்ட்ரானிக் கண்டறிதலுக்கான பைரோஎலக்ட்ரிக் பண்புகளை மாற்றலாம். இந்த வெப்ப விளைவு அகல அலைவரிசை மற்றும் சுய ஓட்டுதலின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பிற பொருட்களுடன் நன்கு பூர்த்தி செய்யப்பட்டு இணைக்கப்படலாம். வெப்ப மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகளின் ஒத்திசைவான பயன்பாடு லித்தியம் நியோபேட் அடிப்படையிலான ஃபோட்டோடெக்டர்களுக்கு ஒரு புதிய சகாப்தத்தைத் திறந்துள்ளது, சாதனங்கள் இரண்டு விளைவுகளின் நன்மைகளையும் இணைக்க உதவுகிறது. மேலும் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்யவும் நன்மைகளின் நிரப்பு ஒருங்கிணைப்பை அடையவும், இது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஒரு ஆராய்ச்சி மையமாகும். கூடுதலாக, லித்தியம் நியோபேட்டைக் கண்டறிவதில் உள்ள சிரமத்தைத் தீர்க்க அயன் பொருத்துதல், பட்டை பொறியியல் மற்றும் குறைபாடு பொறியியல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவதும் ஒரு நல்ல தேர்வாகும். இருப்பினும், லித்தியம் நியோபேட்டின் அதிக செயலாக்க சிரமம் காரணமாக, இந்தத் துறை இன்னும் குறைந்த ஒருங்கிணைப்பு, வரிசை இமேஜிங் சாதனங்கள் மற்றும் அமைப்புகள் மற்றும் போதுமான செயல்திறன் இல்லாதது போன்ற பெரும் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது, இது சிறந்த ஆராய்ச்சி மதிப்பு மற்றும் இடத்தைக் கொண்டுள்ளது.

படம் 1, LN பட்டை இடைவெளியில் உள்ள குறைபாடு ஆற்றல் நிலைகளை எலக்ட்ரான் நன்கொடை மையங்களாகப் பயன்படுத்தி, காணக்கூடிய ஒளி தூண்டுதலின் கீழ் கடத்தல் பட்டையில் இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. முந்தைய பைரோஎலக்ட்ரிக் LN ஃபோட்டோடெடெக்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அவை பொதுவாக சுமார் 100Hz மறுமொழி வேகத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தன, இதுLN ஒளிக்கற்றை10kHz வரை வேகமான மறுமொழி வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதற்கிடையில், இந்த வேலையில், மெக்னீசியம் அயன் டோப் செய்யப்பட்ட LN 10kHz வரை பதிலுடன் வெளிப்புற ஒளி பண்பேற்றத்தை அடைய முடியும் என்பது நிரூபிக்கப்பட்டது. இந்த வேலை உயர் செயல்திறன் மற்றும்அதிவேக LN ஒளிக்கற்றைகள்முழுமையாக செயல்படும் ஒற்றை-சிப் ஒருங்கிணைந்த LN ஃபோட்டானிக் சில்லுகளின் கட்டுமானத்தில்.
சுருக்கமாக, ஆராய்ச்சித் துறைமெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் ஒளிக்கற்றைகள்முக்கியமான அறிவியல் முக்கியத்துவம் மற்றும் மகத்தான நடைமுறை பயன்பாட்டு திறனைக் கொண்டுள்ளது. எதிர்காலத்தில், தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி மற்றும் ஆராய்ச்சியின் ஆழத்துடன், மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் (LN) ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்கள் அதிக ஒருங்கிணைப்பை நோக்கி வளரும். உயர் செயல்திறன், வேகமான பதில் மற்றும் அனைத்து அம்சங்களிலும் அகலக்கற்றை மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பாளர்களை அடைய வெவ்வேறு ஒருங்கிணைப்பு முறைகளை இணைப்பது ஒரு யதார்த்தமாக மாறும், இது ஆன்-சிப் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் அறிவார்ந்த உணர்திறன் புலங்களின் வளர்ச்சியை பெரிதும் ஊக்குவிக்கும், மேலும் புதிய தலைமுறை ஃபோட்டானிக்ஸ் பயன்பாடுகளுக்கு அதிக சாத்தியக்கூறுகளை வழங்கும்.