നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (LN) ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ

നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (LN) ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ

ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (എൽഎൻ) ഒരു അദ്വിതീയ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയും സമൃദ്ധമായ ഒരു ശാരീരിക ഫലങ്ങളും ഉണ്ട്, അല്ലാത്ത ഇഫക്റ്റുകൾ, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ, പൈറോലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റുകൾ, പീസോ ഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റുകൾ തുടങ്ങി. അതേസമയം, വൈഡ്ബാൻഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാവേഴ്സൽ വിൻഡോയുടെയും ദീർഘകാല സ്ഥിരതയുടെയും ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഈ സവിശേഷതകൾ പുതിയ തലമുറ സംയോജിത ഫോട്ടോണിക്സിനായി ഒരു പ്രധാന വേദിക്കാറ്റുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ഒപ്റ്റോടെക്ട്രോണിക് സിസ്റ്റങ്ങളിലും, എൽഎൻസിന്റെ സവിശേഷതകൾക്ക് സമ്പന്നമായ പ്രവർത്തനങ്ങളും പ്രകടനവും നൽകാൻ കഴിയും, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിംഗ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം നിയോബാറ്റിന്റെ ദുർബലമായ ആഗിരണം, ഇൻസുലേഷൻ പ്രോപ്പർട്ടികൾ കാരണം, ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് സംയോജിത പ്രയോഗം ഇപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കണ്ടെത്തലിന്റെ പ്രശ്നം നേരിടുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഈ ഫീൽഡിൽ റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രധാനമായും വേവ്ഗൈഡ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ഫോട്ടോഡെടെക്ടർമാരും ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ ഫോട്ടോഡെടെക്ടർമാരും ഉൾപ്പെടുന്നു.
ലിഥിയം നിയോബാറ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വേവ്ഗൈഡ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ഫോട്ടോദേവേക്ടർ സാധാരണയായി ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സി-ബാൻഡിൽ (1525-1565N) കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫംഗ്ഷന്റെ കാര്യത്തിൽ, പ്രധാനമായും മാർഗനിർദേശമുള്ള തരംഗങ്ങളുടെ വേഷം, സാധാരണഗതിയിൽ സിലിക്കൺ, ഐ-വി ഗ്രൂപ്പ് ഇടുങ്ങിയ ബാൻഡ്ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, ടു-ഡൈമൻഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അത്തരമൊരു വാസ്തുവിദ്യയിൽ, കുറഞ്ഞ നഷ്ടമുള്ള ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡുകൾ വഴി വെളിച്ചം പ്രത്യുൽപാദിപ്പിച്ച്, തുടർന്ന് ഫോട്ടോലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റുകൾ (ഫോട്ടോകൾ പോലുള്ള ഫോട്ടോകൾ പോലുള്ള ഇഫക്റ്റുകൾ) അടിസ്ഥാനമാക്കി .ട്ട്പുട്ടിനായി ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുക. ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് (~ ജിഗാഹെർട്സ്), കുറഞ്ഞ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ്, ചെറിയ വലുപ്പം, ഫോട്ടോണിക് ചിപ്പ് സംയോജനവുമായുള്ള അനുയോജ്യത എന്നിവയാണ് ഗുണങ്ങൾ. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം നിയോബേറ്റ്, അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ സ്പേഷ്യൽ വേർതിരിക്കൽ കാരണം, അവർ ഓരോരുത്തരും അവരുടേതായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, തിരമാലകളിൽ മാത്രം ഒരു പങ്കുണ്ട്, ഒപ്പം മറ്റ് മികച്ച വിദേശ സ്വത്തുക്കളും നന്നായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. ഫോട്ടോ ഫെക്റ്റ് മതപരിവർത്തനത്തിൽ മാത്രം അർദ്ധശാസ്ത്രം ഒരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, പരസ്പരം പൂരിപ്പിക്കൽ ഇല്ലാത്തതിനാൽ താരതമ്യേന പരിമിത ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ബാൻഡിന് കാരണമാകുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട നടപ്പാക്കലിന്റെ കാര്യത്തിൽ, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് ലൈറ്റിയം നിയോബാറ്റ് വാവിൽ വാവലറിലേക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ കൂപ്പിംഗ് കാര്യമായ നഷ്ടവും കർശനമായ പ്രോസസ് ആവശ്യകതകളും ഫലപ്രദമാണ്. കൂടാതെ, കപ്ലഗ്നിംഗ് മേഖലയിലെ അർദ്ധചാലക ഉപകരണ ചാനലിലേക്ക് പരിഹരിക്കാനാവാത്ത പ്രകാശത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ഒപ്റ്റിക്കൽ പവർ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്, ഇത് അതിന്റെ കണ്ടെത്തൽ പ്രകടനത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.
പരമ്പരാഗതഫോട്ടോഡെടെക്ടർമാർഇമേജിംഗ് അപ്ലിക്കേഷനുകൾ സാധാരണയായി അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ, ലിഥിയം നിയോബാറ്റിനായി, അതിന്റെ കുറഞ്ഞ ലൈറ്റ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന നിരക്കും ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഗുണങ്ങളും ഫോട്ടോഡെറ്റെക്ടർ ഗവേഷകരും വയലിൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഒരു പോയിന്റും പോലും നൽകിയിട്ടില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫോട്ടോഡെറ്റക്ടറുകളുടെ ഗവേഷണത്തിൽ ഹന്റോജംഗ്ഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം പ്രത്യാശ നൽകി. ശക്തമായ ഇളം ആഗിരണം അല്ലെങ്കിൽ മികച്ച പാലക്ഷമത ഉള്ള മറ്റ് വസ്തുക്കൾ അതിന്റെ പോരായ്മകൾക്ക് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് സംയോജിപ്പിക്കാം. അതേസമയം, സ്വാഭാവിക ധ്രുവീകരണം ലിഥിയം നിയോബാറ്റിന്റെ പിറോബേറ്റിന്റെ പൈറോബേറ്റീസിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ പ്രകൃതിദത്ത അനിസോട്രോപിയുടെ പൈറോബേറ്റിന്റെ സവിശേഷതകൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി ഒപ്റ്റോഇട്ടക്ട്രോണിക് കണ്ടെത്തലിനായി പൈറോലെക്ട്രിക് സവിശേഷതകൾ മാറ്റുന്നു. ഈ താപ പ്രഭാവം മുതൽ വൈദ്യുതിയുടെയും സ്വയം ഡ്രൈവിംഗിന്റെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല മറ്റ് വസ്തുക്കളുമായി നന്നായി പൂരിപ്പിക്കുകയും വേദനിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യാം. തെർമൽ, ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റുകൾ ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫോട്ടോ വേട്ടയാടുകൾക്ക് ഒരു പുതിയ യുഗം തുറന്നു,, രണ്ട് ഇഫക്റ്റുകളുടെയും ഗുണങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. പോരായ്മകൾക്കായി മാത്രമല്ല, നേട്ടങ്ങളുടെ പരസ്പര സംയോജനം നേടുന്നതിനും, ഇത് സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഒരു ഗവേഷണ ഹോട്ട്സ്പോട്ടാണ്. കൂടാതെ, ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട് പരിഹരിക്കാൻ അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ, ബാൻഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗ്, ഡിഫക്റ്റ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്നിവയുടെ വിനിയോഗവും ഒരു നല്ല തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം നിയോബേറ്റിന്റെ ഉയർന്ന പ്രോസസ്സിംഗ് കാരണം, ഈ ഫീൽഡ് ഇപ്പോഴും മികച്ച ഗവേഷണ, അറേ ഇമേജിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, സിസ്റ്റങ്ങൾ, അപര്യാപ്തമായ പ്രകടനം തുടങ്ങിയ മികച്ച വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു.

ചിത്രം 1, എൽഎൻ ബാൻഡ്ഗാപ്പിനുള്ളിൽ ഇലക്ട്രോൺ ഡോണോർ സെന്ററുകളായി വികലമായ energy ർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച്, മനോഹരമായ ചാർജ് കാരിയറുകളായ വെൽക്കേഷൻ കാരിയറുകൾ മുമ്പത്തെ പൈറോലേക്ട്രിക് എൽഎൻ ഫോട്ടോഡെക്ടർമാരുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇത് സാധാരണയായി 100Hz ന് ഒരു പ്രതികരണ വേഗതയിൽ മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്Ln ഫോട്ടോഡെടെക്ടർ10 കിലോമീറ്റർ വരെ വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണമുണ്ട്. അതേസമയം, ഈ വേലയിൽ, 10 കിലോമീറ്റർ വരെ പ്രതികരണത്തോടെ മഗ്നീഷ്യം അയോൺ ഡോപ്പ് ചെയ്ത എൽഎസിന് ബാഹ്യ ലൈറ്റ് മോഡുലേഷൻ നേടാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. ഈ കൃതി ഉയർന്ന പ്രകടനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നുഹൈ സ്പീഡ് എൽഎൻ ഫോട്ടോഡെക്ടക്ടറുകൾപൂർണ്ണമായും ഫംഗ്ഷണൽ സിംഗിൾ-ചിപ്പ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് എൽഎൻ ഫോട്ടോണിക് ചിപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ.
സംഗ്രഹത്തിൽ, ഗവേഷണ മേഖലനേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഫോട്ടോഡെക്ടർമാർപ്രധാനപ്പെട്ട ശാസ്ത്രീയ പ്രാധാന്യവും വലിയ പ്രായോഗിക അപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുമുണ്ട്. ഭാവിയിൽ, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിനും ഗവേഷണത്തിന്റെ ആഴമുണ്ടാക്കുന്നതും, നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് (എൽഎൻ) ഫോട്ടോഡെടെക്ടർമാർ ഉയർന്ന സംയോജനത്തിലേക്ക് വികസിക്കും. ഉയർന്ന പ്രകടനം, വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണം, വൈഡ്ബാൻഡ് എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച് എല്ലാ വശങ്ങളിലും നേർത്ത ഫിലിം ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഫോട്ടോഡെടെക്ടർമാരാകും, ഇത് ഓൺ-ചിപ്പ് ഇന്റഗ്രേഷൻ, ഇന്റലിജന്റ് ഇന്റലിസ്റ്ററിംഗ് ഫീൽഡുകളുടെ വികസനം വളരെയധികം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും കൂടുതൽ സാധ്യതകൾ നൽകുകയും ചെയ്യും പുതിയ തലമുറ ഫോട്ടോണിക്സ് അപ്ലിക്കേഷനുകൾ.