Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilmişdir. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Son iki onillikdə fotonik-kristal səthi emissiya edən lazerlər (PCSELs) müdafiə və aerokosmik tətbiqlərdə faydalı olan qabaqcıl yarımkeçirici lazer növü kimi vəd göstərdi. Tipik olaraq, bu cihazlar cihazın sahəsi boyunca təkrarlanan fotonik kristal nümunələri ilə hazırlanır.
Lakin elektrik və kompüter mühəndisliyi professoru Kent Choquettenin laboratoriyasından yeni tədqiqat kvazi-periodik fotonik-kristal səthi emissiya edən lazeri (QPCSEL) nümayiş etdirdi. Onların basdırılmış dielektrik platforması ilə hazırlanmış qrupun cihazı tənzimlənə bilən, daha etibarlı yarımkeçirici lazerlərin yaradılması üçün yeni imkanları vurğulayır. Onların tapıntıları Tətbiqi Fizika Məktublarında görünür.
PCSEL sahəsi üçün problemlərdən biri onun həndəsədən asılı cihaz istehsalına etibar etməsi olmuşdur. Fotonik kristal nümunəsi müəyyən xüsusiyyətlər üçün optimallaşdırıla bilsə də, tədqiqatçıların müxtəlif naxış formaları və ölçüləri olan yeni cihazların istehsalı üçün məhdud seçimləri var. Daha çox yönlü bir metod təqdim etmək istəyən aspirant Erin Raftery bir məqsədlə başladı: dövri strukturu qeyri-dövri etmək.
Topoloji cəhətdən qorunan və ya təkrarlanmayan naxışlar üzərindəki digər işlərdən ilham alaraq, Raftery öz qrupunun ilk dəfə 2025-ci ildə nümayiş etdirdikləri mövcud basdırılmış dielektrik platforması ilə oxşar naxış üsulunu birləşdirdi. Çox laylı yarımkeçirici materialların cihaz vasitəsilə şaquli olaraq kiçik deliklərin aşındırılması yolu ilə istehsal olunduğu halda, daha sonra oksidləşdirici təbəqə ilə örtülmüş, silsillə örtülmüşdür. epitaksial yarımkeçirici, onu cihaza daxil edir. Nəticədə yaranan qismən dövri quruluş otaq temperaturunda uğurla keçdi.
İllinoys tədqiqatçılarının innovativ yanaşması çox yönlü və həndəsədən asılı olmayan yüksək performanslı, tam inteqrasiya olunmuş QPCSEL-lər üçün praktiki bir yoldur. "Biz nümayiş etdirdik ki, dövri olmayan bir modelə və onu tənzimləmək üçün daha çox çevikliyə malik ola bilərik" dedi Raftery. "Bu, lazerlərimizdən istədiyimiz xassələri əldə etmək üçün refraktiv indeks dəyişikliyini dizayn etməyin fərqli bir yoludur." Hazırkı iterasiyada platformanın əsas üstünlüyü basdırılmış dielektrik fotonik kristal modelinin çox yönlü və vahidliyindədir.
"Hal-hazırda, siz bir anda yalnız bir növ struktur yetişdirə bilərsiniz, halbuki biz eyni substratda qarışdıra və uyğunlaşdıra bilərik" dedi Choquette. "Bu, bizə daha etibarlı, daha yaxşı performans göstərən lazerlər yaratmağa imkan verə bilər." İndi İllinoys Qreynqer mühəndisləri diqqətlərini daha praktik yarımkeçirici lazer yaratmağa yönəldirlər. Gələcəkdə onlar elektriklə vurulan diodu nümayiş etdirməyə ümid edirlər - kommersiya baxımından daha çətin bir axtarış.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
