Дизайныг авч үзэх зүйлсөндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагч лазер
Энэхүү нийтлэлд өндөр хүчин чадалтай хагас дамжуулагчийн гол дизайны асуудлууд болон хэрэгжүүлэх аргуудыг системтэйгээр дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно.лазер"Гэрэлтүүлгийн хэмжээг нэмэгдүүлэх, эрчим хүчний хувиргалт болон тархалтын замыг оновчтой болгохын зэрэгцээ сүйрлийн оптик гэмтлээс (COD) зайлсхийх замаар чадлын дээд хязгаарыг нэмэгдүүлэх" ерөнхий санаан дээр үндэслэн 9 гол талаас гүнзгий дүн шинжилгээ хийсэн.
1. Өргөн цацралын талбай: Өргөн цацралын бүтцийг ашигласнаар (жишээлбэл, цацралын талбайн өргөн W-г хэдэн микрометрээс 50-200 микрометр болгон нэмэгдүүлэх) хамгийн их гаралтын чадлыг шууд шугаман байдлаар нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь ваттын түвшинд эсвэл хэдэн арван ваттаар нэг хоолойн гаралтыг авах үндсэн арга боловч цацрагийн чанарыг алдагдуулдаг.
2. Урт хөндий: Хөндий уртыг нэмэгдүүлэх нь цахилгаан халаалтын гүйцэтгэлийг сайжруулж, үр ашигтай, өндөр хүчин чадалтай ажиллах гол түлхүүр юм. Үүний гол цөм нь төхөөрөмжийн дулааны эсэргүүцэл ба эсэргүүцлийг үр дүнтэй бууруулж, улмаар идэвхтэй бүсийн уулзварын температурын өсөлтийг дарангуйлж, цахилгаан ханалтын нөлөөллийг бууруулж, гаралтын чадал болон үр ашгийг сайжруулахад оршино.
3. Долгион хөтлүүр болон тэгш бус оптик хөндийг өргөжүүлэх: Оптик талбайн тархалтыг өргөжүүлэх замаар (жишээлбэл, тэгш бус оптик хөндийн бүтцийг ашиглах) оптик талбай болон өндөр шингээлтийн алдагдлын талбайн хоорондох давхцлыг багасгаж, дотоод алдагдлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, квант үр ашгийг сайжруулж, дулааны үүсэлтийг бууруулж болно. Үүний зэрэгцээ босоо чиглэлд цацрагийн чанарыг сайжруулж болно.
4. Дүүргэлтийн хүчин зүйл: Бар төхөөрөмжүүдэд дүүргэлтийн хүчин зүйл (гэрэл ялгаруулдаг төхөөрөмжийн нийт өргөний харьцаа ба барын нийт өргөний харьцаа) нь гаралтын чадлын нягтрал ба дулааны удирдлагын хүндрэлийг тэнцвэржүүлэх гол параметр юм. Өндөр дүүргэлтийн хүчин зүйл нь өндөр чадлын нягтралыг авчирдаг боловч маш өндөр дулаан тархалтыг шаарддаг бол бага дүүргэлтийн хүчин зүйл нь дулааны удирдлагад илүү тохиромжтой бөгөөд найдвартай байдлыг сайжруулдаг.
6. Төгсгөлийн нүүрний хамгаалалтын технологи: Төгсгөлийн нүүрний гамшгийн оптик толины гэмтлийн (COMD) босгыг сайжруулах нь цахилгаан хангамжийн саадыг даван туулах түлхүүр юм. Нийтлэлд гурван үндсэн технологийн талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.
6.1 Хөндий гадаргууг идэвхгүйжүүлэх ба бүрэх: Идэвхгүйжүүлэх давхаргыг хуримтлуулж, өндөр тусгал/тусгал эсэргүүцэх хальсыг бүрэх замаар хөндийн гадаргуугийн согогийг идэвхгүйжүүлж, цацраг идэвхгүй рекомбинацийг дарангуйлж, COMD босгыг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
6.2 Шингээдэггүй цонхны технологи: Квантын худгийн эрлийзжүүлэлт болон бусад техникийг ашиглан гэрлийн шингээлтийг бууруулж, COMD-ээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд төгсгөлийн гадаргуу дээр тунгалаг цонхны бүс үүсгэх.
6.3 Хөндий гадаргуу дээр тарилгагүй бүсийн технологи: Хөндий гадаргуу дээрх тээвэрлэгчийн концентраци болон цацраг идэвхт бус рекомбинацийг бууруулахын тулд хөндийн гадаргуугийн ойролцоо гүйдэл тарилгагүй бүсийг нэвтрүүлнэ.
7. Өндөр тод байдлын загвар: Өргөн хүрээний лазерын чанар муутай цацрагийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд өндөр тод байдлын гаралтыг олж авах хоёр аргыг нэвтрүүлсэн.
7.1. Конусын бүтэц: Урд үзүүр дэх нарийн долгион хөтлүүрийн “үрийн хэсэг” болон арын үзүүр дэх “конусын олшруулалтын хэсэг”-ийг нэгтгэснээр дифракцийн хязгаарт ойрхон цацрагийн чанарыг хадгалж, чадлыг нэмэгдүүлнэ.
7.2 Горимын хяналт: Өндөр эрэмбийн хөндлөн горимын алдагдлыг сонгомол байдлаар нэмэгдүүлэхийн тулд өргөн хүрээнд бичил бүтцийг нэвтрүүлж, улмаар цацрагийн чанарыг сайжруулна.
8. Квант худгийн омог болон омог нөхөлт: Квант худгийн идэвхтэй хэсэгт омог оруулах нь зурвасын бүтцийг оновчтой болгож, дифференциал олшруулалтыг нэмэгдүүлж, улмаар босго гүйдлийг бууруулж, үр ашгийг сайжруулж, өндөр температурын шинж чанарыг сайжруулж чадна. Оомог нөхөх технологи нь эсрэг омогтой саад тотгорын давхаргыг ургуулснаар омог болон согог хуримтлагдахаас сэргийлж, материалын чанарыг баталгаажуулдаг.
9. Дэвшилтэт дулааны менежмент ба бага стресстэй сав баглаа боодол: Өндөр чадлын нягтралаас үүдэлтэй дулаан тархалтын бэрхшээлтэй тулгарахад хариу арга хэмжээ болгон энэхүү нийтлэлд хэт өндөр дулаан тархалтын хүчин чадалд хүрэх, найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд бага стресстэй интерфэйсийн материалыг ашиглан шинэ дулаан шингээгч материал (жишээлбэл, алмазан нийлмэл материал), микро сувгийн хөргөгч, сав баглаа боодлын технологийг танилцуулж байна.
10. Тархсан долгион хөтлөгч: Чипийн түвшний дотоод дулааны удирдлагын схемийн хувьд энэхүү бүтэц нь нурууны долгион хөтлөгчийг хөндийн уртын дагуу өдөөх бүс болон идэвхгүй дулаан тархалтын бүс болгон хувааж, уламжлалт дулаан тархалтын аргуудын хязгаарлалтыг эвдэж, дулааныг үр ашигтайгаар тараахын тулд чип дотор хөндлөн дулааны суваг байгуулдаг.
Хураангуй болон хэтийн төлөв нь өндөр хүчин чадлын загварыг онцолж байнахагас дамжуулагч лазернь цахилгаан, оптик, термодинамик, найдвартай байдлыг хамарсан олон зорилготой оновчлолын асуудал юм. Өргөн ялгаралтын талбай, урт хөндий, өргөссөн долгион хөтлөгч гэсэн гурван үндсэн загвар болон дулааны менежмент, төгсгөлийн гадаргуугийн гэмтэл, цацрагийн чанар гэсэн гурван үндсэн бэрхшээлийг шийдвэрлэх технологийн хооронд хамгийн сайн тэнцвэрийг бий болгох шаардлагатай. Ирээдүйн гүйцэтгэлийг цаашид сайжруулах нь шинэ материал, шинэ физик механизм, шинэ үйлдвэрлэлийн процессыг хөгжүүлэхээс хамаарна.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 5-р сарын 21