Filim khafiif ah lithium niobate (LN) sawir qaade

Filim khafiif ah lithium niobate (LN) sawir qaade

Lithium niobate (LN) waxay leedahay qaab-dhismeedka crystal gaar ah iyo saamaynta jirka qani ah, sida saamaynta aan toos ahayn, saamaynta electro-optic, saamaynta pyroelectric, iyo piezoelectric saamaynta. Isla mar ahaantaana, waxay leedahay faa'iidooyinka daaqadda daahfurnaanta indhaha ee ballaaran iyo xasilloonida muddada dheer. Astaamahani waxay LN ka dhigaan madal muhiim u ah jiilka cusub ee sawir-qaadista isku dhafan. Qalabka indhaha iyo hababka optoelectronic, sifooyinka LN waxay ku siin karaan hawlo qani ah iyo waxqabad, kor u qaadida horumarinta isgaarsiinta indhaha, xisaabinta indhaha, iyo goobaha dareenka indhaha. Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah nuugista daciifka ah iyo sifooyinka dahaarka ee lithium niobate, codsiga isku dhafan ee lithium niobate ayaa weli wajahaya dhibaatada ogaanshaha adag. Sanadihii la soo dhaafay, warbixinnada goobtan inta badan waxaa ka mid ah waveguide sawir-qaadayaal isku dhafan iyo sawir-qaadayaasha heterojunction.
Sawir-qaade-waveguide-ka isku-dhafan ee ku salaysan lithium niobate waxa uu inta badan diiradda saaraa xidhiidhka indhaha ee C-band (1525-1565nm). Dhanka shaqada, LN waxay inta badan ka ciyaartaa doorka mowjadaha la hagayo, halka shaqada ogaanshaha optoelectronic ay inta badan ku tiirsan tahay semiconductors sida silicon, kooxda III-V semiconductors bandgap cidhiidhi ah, iyo agab laba-cabbir ah. Qaab dhismeedka noocan oo kale ah, iftiinka waxaa lagu kala qaadaa iyada oo loo marayo lithium niobate waveguides indhaha oo leh khasaare hoose, ka dibna lagu nuugo walxaha kale ee semiconductor ee ku salaysan saamaynta sawir-qaadista (sida sawir-qaadista ama saamaynta sawir-qaadista) si loo kordhiyo feejignaanta sideyaasha oo loogu beddelo calaamadaha korantada ee wax soo saarka. Faa'iidooyinka ayaa ah bandwidth shaqaynta sare (~GHz), korantada shaqaynaysa oo hoosaysa, cabbir yar, iyo waafaqid la dhexgalka chip photonic. Si kastaba ha ahaatee, iyada oo ay ugu wacan tahay kala-soocidda goobta ee lithium niobate iyo qalabka semiconductor, in kasta oo ay mid waliba qabtaan hawlahooda gaarka ah, LN kaliya ayaa door ka ciyaara hagida hirarka iyo guryaha kale ee wanaagsan ee ajnabiga ah si fiican looma isticmaalin. Qalabka Semiconductor-ka ayaa kaliya door ka ciyaara beddelka koronto-dhaliyaha iyo la'aanta isku-xirnaanta isdhaxgalka ah ee midba midka kale, taasoo keentay in koox hawleed xaddidan. Marka la eego hirgelinta gaarka ah, isku xirka iftiinka isha iftiinka ilaa lithium niobate waveguide indhaha waxay keenaysaa khasaare weyn iyo shuruudaha habraaca adag. Intaa waxaa dheer, awoodda dhabta ah ee iftiinka iftiinka ee lagu dhajiyay kanaalka qalabka semiconductor ee gobolka isku-xidhka ayaa adag in la qiyaaso, taas oo xaddidaysa waxqabadkeeda ogaanshaha.
Dhaqankasawirqaadayaashaloo isticmaalo codsiyada sawir-qaadista waxay inta badan ku salaysan yihiin qalabka semiconductor. Sidaa darteed, lithium niobate, heerka nuugista iftiinka hooseeya iyo guryaha dahaadhka ayaa ka dhigaya shaki la'aan in aan la jeclayn cilmi-baarayaasha sawir-qaadista, iyo xitaa meel adag oo duurka ah. Si kastaba ha noqotee, horumarinta tignoolajiyada heterojunction sanadihii ugu dambeeyay waxay rajo u keentay cilmi-baadhista sawir-qaadayaasha ku salaysan lithium niobate. Alaabooyinka kale ee leh nuugista iftiinka xooggan ama korantada aad u fiican ayaa si kala duwan loogu dhex dari karaa lithium niobate si loo magdhabo cilladaha. Isla mar ahaantaana, polarization-ka kediska ah ayaa sababay sifooyinka pyroelectric ee lithium niobate sababtoo ah anisotropy qaabdhismeedkeeda waxaa lagu xakameyn karaa iyada oo loo beddelo kulaylka hoos yimaada shucaaca iftiinka, taas oo beddeleysa sifooyinka pyroelectric ee ogaanshaha optoelectronic. Saamaynta kuleylku waxay leedahay faa'iidooyinka ballaaran iyo is-wadidda, waxaana si fiican loo buuxin karaa oo lagu dhejin karaa qalab kale. Isticmaalka isku-dhafka ah ee kuleyliyaha iyo saamaynta korontadu waxay u furtay waa cusub ee lithium niobate sawir-qaadayaasha, awood u siinaya aaladaha inay isku daraan faa'iidooyinka labadaba. Iyo in la hagaajiyo cilladaha iyo in la gaaro is-dhexgalka kaabaya ee faa'iidooyinka, Waa goob cilmi-baariseed sannadihii ugu dambeeyay. Intaa waxaa dheer, ka faa'iidaysiga implantation ion, injineernimada band, iyo injineernimada cillad sidoo kale waa doorasho wanaagsan si ay u xaliyaan dhibka ah ee lagu ogaanayo lithium niobate. Si kastaba ha ahaatee, iyadoo ay ugu wacan tahay dhibaatada habaynta sare ee lithium niobate, goobtan ayaa wali wajaheysa caqabado waaweyn sida isdhexgalka hoose, aaladaha sawirada iyo nidaamyada, iyo waxqabadka aan ku filneyn, kaas oo leh qiime weyn oo cilmi baaris ah iyo boos.

Jaantuska 1, iyadoo la isticmaalayo cilada tamarta ee gobolada LN ee ku dhex jira xarumaha deeq bixiyayaasha elektarooniga ah, qaadeyaal lacag la'aan ah ayaa laga dhex abuuraa guutada korantada iyadoo ay hoostimaad iftiin muuqda. Marka la barbar dhigo sawir-qaadayaashii hore ee Pyroelectric LN, kuwaas oo caadi ahaan ku xaddidnaa xawaaraha jawaabta ee ku dhawaad ​​​​100Hz, taniSawir-qaade LNwuxuu leeyahay xawaare jawaab celin degdeg ah ilaa 10kHz. Dhanka kale, shaqadan, waxaa lagu muujiyay in magnesium ion doped LN uu ku guuleysan karo qaabeynta iftiinka dibadda iyadoo laga jawaabayo ilaa 10kHz. Shaqadani waxay kor u qaadaysaa cilmi-baarista waxqabadka sare iyosawir-qaadayaasha xawaaraha sare leh ee LNin dhismaha si buuxda u shaqeynaya hal-chip isku dhafan LN chips photonic.
Marka la soo koobo, goobta cilmi-baarista eefilim khafiif ah lithium niobate sawirqaadayaashawaxa uu leeyahay muhiimad cilmiyeed oo muhiim ah iyo awood adeegsi oo wayn. Mustaqbalka, iyada oo horumarinta tignoolajiyada iyo qoto-dheeraanta cilmi-baarista, sawir-qaadayaasha filimka khafiifka ah ee lithium niobate (LN) waxay u kobcin doonaan isdhexgalka sare. Isku darka hababka kala duwan ee isdhexgalka si loo gaaro waxqabadka sare, jawaab celinta degdega ah, iyo filim khafiif ah oo khafiif ah lithium niobate photodetectors ee dhammaan dhinacyada waxay noqon doontaa mid dhab ah, taas oo si weyn kor ugu qaadi doonta horumarinta isku-dhafka-chip iyo goobaha dareenka caqli-gal ah, oo bixiya fursado badan oo loogu talagalay jiilka cusub ee codsiyada sawir-qaadista.