Mokslininkai padarė išskirtinį atradimą nanokavitacijų technologijoje, išvystydami III-V tipo puslaidininkinę nanokavitaciją, kuri viršija ankstesnius šviesos sulaikymo standartus. Šis pasiekimas gali revoliucionizuoti fotoakinius įrenginius, žymiai pagerinant komunikaciją ir skaičiavimo efektyvumą greitesniam duomenų perdavimui ir sumažinant energijos suvartojimą.
Mokslininkai, vadovaujami Meng Xiong iš Danijos techninio universiteto, sukūrė nanokavitacijas su ultramažais režimuojamųjų plotu verslo aplinkoje, kurios žada pažangą įvairiose technologijos srityse. Šios nanokavitacijos, ribodamos šviesą žemiau difrakcijos ribos, siūlo didžiulį potencialą pagerinti lazerius, šviesdiodžius, kvantinę komunikaciją ir jutiklių technologijas. Be to, jos galėtų įgalinti greitesnį duomenų perdavimą ir žymiai sumažinti energijos suvartojimą komunikacijos sistemose.
Naujoji nanokavitacijos konstrukcija demonstravo režimuojamojo tūrio dešimt kartų mažesnį nei bet kada anksčiau demonstruotus III-V tipo medžiagose, tokiose kaip galio arsenidas ir indio fosfidas. Šios medžiagos turi unikalias savybes, idealiąms optoelektroninėms priemonėms. Mokslininkų pasiektas šviesos erdvės režimavimas pagerina sąveiką tarp šviesos ir medžiagos, rezultatu gavus galingesnius šviesdodžius, mažesnes lazerių slenksčio vertes ir didesnę fotonų efektyvumą.
Šių nanokavitacijų įtaka siekia toliau negu duomenų perdavimas. Jų integracija į pažangias vaizdavimo technologijas, pvz., viršutinės raiškos mikroskopiją, galėtų revoliucionizuoti ligų nustatymą ir gydymo stebėseną. Be to, jos turi potencialą pagerinti jutiklius, naudojamus įvairiose srityse, įskaitant aplinkos stebėjimą, maisto saugumą ir saugumą.
Šis proveržis yra dalis NanoPhoton centro – Nanofotonikos centro, esančio Danijos techniniame universitete, pastangų. Jų tyrimai, skirti dielektrinėms optinėms kavitacijoms, yra leidę kurti ekstremalų dielektrinį ribojimą, įgalinantį gilią pojojo bangos ilgio šviesos ribojimą. Mokslininkai mano, kad gali būti įkaldos efektyviems kompiuteriams ir energijos suvartojimo mažinimui, integruojant pojojo bangos ilgio lazerius ir fotodetektorius į tranzistorius.
Sėkmingai įgyvendinant nanokavitacijas III-V tipo puslaidininkinėje indio fosfido (InP) medžiagoje galima priskirti pagerintai gamybos proceso tikslumui, remiantis elektroninio spindulio litografija ir džiovinimo graviravimu. Mokslininkai pasiekė dielektrinio elemento dydį, mažiausiai 20 nm, ir toliau optimizavo nanokavitacijos projektą, siekdami pasiekti režimavimo tūrį keturis kartus mažesnį nei difrakcijos ribos nustatytas išmatavimus.
Nors panašių savybių buvo pasiekta silicio nanokavitacijose, silicio trūksta tiesioginiam juostiniui perėjimui, esančiam III-V tipo puslaidininkuose. Tai daro III-V tipo puslaidininkines nanokavitacijas perspektyviu proveržiu fotoakinių įrenginių srityje atveriant naujas galimybes patobulintoms komunikacijos ir skaičiavimo sistemoms ateityje.
DUKK klausimai:
Q: Koks yra atrastas išskirtinis atradimas nanokavitacijų technologijoje?
A: Mokslininkai išvystė III-V puslaidininkinę nanokavitaciją, kuri viršija ankstesnius šviesos sulaikymo standartus.
Q: Kaip šis atradimas gali revoliucionizuoti fotoakinius įrenginius?
A: Šis pasiekimas turi potencialą žymiai pagerinti komunikaciją ir skaičiavimo efektyvumą, greitesniam duomenų perdavimui ir sumažintam energijos suvartojimui.
Q: Kokie potencialūs pažangumai žada šios nanokavitacijos?
A: Nanokavitacijos siūlo galimų pažangų plėtrą lazeriams, šviesdodių, kvantinei komunikacijai ir jutiklių technologijoms.
Q: Kaip ši naujoji nanokavitacijos konstrukcija skiriasi nuo ankstesnių?
A: Naujausia nanokavitacijos konstrukcija pasižymi dešimt kartų mažesniu režimo tūriu nei bet kada anksčiau demonstruotuose III-V tipo medžiagose.
Q: Kaip mokslininkų pasiektas šviesos režimavimas sustiprina optoelektroninius įrenginius?
A: Šviesos erdvės režimavimas stiprina sąveiką tarp šviesos ir medžiagos, rezultatu gavus galingesnius šviesdodžius, mažesnes lazerių slenksčio vertes ir didesnę fotonų efektyvumą.
Q: Be datos perdavimo, kokių kitų taikymų gali turėti šios nanokavitacijos?
A: Šios nanokavitacijos turi potencialą pažangioms vaizdavimo technikoms, ligų nustatymui, gydymo stebėsenai, taip pat jutikliams, naudojamiems aplinkos stebėjimui, maisto saugumui ir saugumui.
Q: Kas yra atsakingas už šį tyrimą?
A: Tyrimą vedė Meng Xiong iš Danijos techninio universiteto, kuris yra NanoPhoton centro – Nanofotonikos centro dalis.
Q: Kaip nanokavitacijos buvo sėkmingai realizuotos III-V tipo puslaidininkinėje indio fosfido (InP) medžiagoje?
A: Sėkmingą nanokavitacijų įgyvendinimą priskiriama pagerėjusiam gamybos proceso tikslumui, grindžiamam elektroninio spindulio litografija ir džiovinimo graviravimu.
Q: Kuo III-V tipo puslaidininkinės nanokavitacijos skiriasi nuo silicio nanokavitacijų?
A: III-V tipo puslaidininkinės nanokavitacijos turi tiesioginius juostos-perėjimus, kurie silikone neegzistuoja, todėl jos yra perspektyvus proveržis fotoakinių įrenginių srityje, atveriantis naujas galimybes komunikacijos ir skaičiavimo sistemoms ateityje.
Apibrėžimai:
– Fotoakiniai įrenginiai: Įrenginiai, naudojantys fotonus (šviesos daleles) įvairioms sritims, tokioms kaip komunikacija ir skaičiavimai.
– Nanokavitacija: Mažas kavos segmentas nanomastu, galintis riboti ir manipuliuoti šviesą.
– III-V tipo medžiagos: Puslaidininkiai, pagaminti iš periodinės lentelės III ir V grupės elementų, tokie kaip galio arsenidas ir indio fosfidas.
– Difrakcijos riba: Mažiausias dydis, kuriuo šviesa gali būti sutelkta, remiantis jos bangos ilgiu.
– Režimo tūris: Efektyvus šviesos apribojimas patalpoje.
– Optoelektroniniai įrenginiai: Įrenginiai, derinantys optines ir elektrines galimybess, tokius kaip šviesdoidžiai ir lazeriai.
– Dielektrinės optinės kavitacijos: Optinės kavitacijos, pagamintos iš medžiagų su mažu elektros laidumu.
– Ekstremalus dielektrinis ribojimas (EDC) kavitacijos: Optinės kavitacijos, leidžiančios gilųjį pojojo bangos ilgį ribojančias šviesas.
– Tranzistoriai: Elektroniniai elementai, kurie sustiprina arba keičia elektroninius signalus ir yra pagrindinės kompiuterių ir kitų elektroninių sistemų statyblokų dalys.
– Elektroninio spindulio litografija: Gamybos technika, kuri naudoja nukreiptą elektronų spindulį sukurti modelius paviršiuje.
– Džiovinimo graviravimas: Procesas, kuriame medžiagos pašalinamos naudojant plazmą ar jonų srautus, be skysčių ar chemini
The source of the article is from the blog exofeed.nl