Film tipis litium niobate (ln) fotodetector
Lithium Niobate (LN) duwe struktur kristal sing unik lan efek fisik sing sugih, kayata efek nonlinear, efek elektro-optik, efek pyroelectric, lan efek pieelectric. Ing wektu sing padha, nduweni kaluwihan jendhela komputer ing komputer lan stabil jangka panjang. Karakteristik kasebut nggawe platform penting kanggo fotonis generasi Integrasi anyar. Ing piranti optik lan sistem optik, karakteristik LN bisa nyedhiyakake fungsi lan kinerja sing sugih, promosi pangembangan komunikasi optik, komputasi optik, lan sawah sing sensitif. Nanging, amarga penyerapan lemah lan sifat-paru-paraga lithium niobate, aplikasi terintegrasi niobate niobate isih tetep ngadhepi masalah deteksi sing angel. Ing taun-taun pungkasan, nglaporake ing lapangan iki utamane kalebu foto foto sing terintegrasi gelombang lan foto heterojounct.
Foto terpadu gelombang adhedhasar niobate niobate biasane fokus ing komunikasi optik C-band (1525-1565nm). Ing babagan fungsi, ln utamane duwe peran gelombang sing dipandu, dene fungsi deteksi optoelectronic utamane gumantung karo semikonduktor kayata klompok silikon, lan bahan loro-dimensi. Ing arsitektur kaya ngono, cahya kasebut dikirim liwat gelombang gelombang optik lithium niobate kanthi ilang, lan banjur diserep dening bahan semikonduktor, adhedhasar efek fotoelindrik (kayata konsentrasi operasional utawa ngowahi dadi sinyal kanggo output listrik kanggo output. Kauntungan minangka bandwidth operasi sing dhuwur (~ GHz), voltase operasi rendah, ukuran cilik, lan kompatibilitas nganggo integrasi chip photron. Nanging, amarga pamisahan bahan litium niobate lan bahan semikonduktor, sanajan saben wong nindakake peran dhewe, LN mung duwe peran kanggo ombak sing nuntun lan properti liyane sing apik banget. Bahan semikonduktor mung duwe peran ing konversi fotoelektrik lan kurang pasangan pelengkap karo saben liyane, nyebabake band operasi sing cukup winates. Ing babagan implementasine spesifik, gabung saka cahya saka sumber cahya ing asil gelombang optik lithium niobate ing kerugian sing signifikan lan syarat proses sing ketat. Kajaba iku, kekuwatan optik nyata saka cahya sing nyemprotake saluran piranti semikonduktor ing wilayah sing dipasang yaiku angel kanggo calibrate, sing mbatesi kinerja deteksi.
TradisionalFotoDetektorDigunakake kanggo aplikasi imaging biasane adhedhasar bahan semikonduktor. Mula, kanggo lithium niobate, tingkat penyerapan cahya sing kurang lan sifat insulasi ndadekake temenan ora disenengi dening peneliti foto, lan uga angel ing lapangan. Nanging, pangembangan teknologi heteroOlunction ing taun-taun pungkasan wis nggawa riset foto foto Lithium Niobate. Bahan liyane kanthi penyerapan cahya sing kuwat utawa konduktivitas sing apik bisa digabung karo niobium niobate kanggo ngimbangi kekurangane. Ing wektu sing padha, polarisasi spontan sing disebabake karakteristik pyroelectrik niobate litium amarga anisotropy struktural bisa dikontrol kanthi ngowahi karakter sing entheng, saéngga ngganti karaktery saka deteksi optoelektronik. Efek termal iki nduweni kaluwihan babagan wideband lan nyopir diri, lan bisa dilengkapi lan digabung karo bahan liyane. Panggunaan sinkronisasi efek termal lan fotoelektrik wis mbukak ERA anyar kanggo foto foto litium Niobate, ngidini piranti nggabungake kaluwihan efek kasebut. Lan kanggo nggawe kekurangan lan entuk keuntungan kaluwihan pelengkap, yaiku hotspot riset ing taun-taun kepungkur. Kajaba iku, panggunaan implantasi ion, teknik band, lan teknik sing ora rusak uga dadi pilihan sing apik kanggo ngrampungake kesulitan kanggo ndeteksi niobium niobate. Nanging, amarga kesulitan proses lithium niobate, lapangan iki isih bisa ngadhepi tantangan sing apik kayata integrasi lan sistem imaging, lan kinerja sing ora cukup, sing nduweni nilai lan ruang riset sing apik.
Gambar 1, nggunakake negara-negara energi sing cacat ing BANDGAP LN minangka pusat donor elektron, operator bebas sing digawe ing band konduksi sing katon semangat cahya sing katon. Dibandhingake karo foto pyroelelectrectors LN sadurunge, sing biasane diwatesi kanggo kacepetan respon ing sekitar 100hz, ikiLn photoDetectorNduwe kacepetan respon sing luwih cepet nganti 10khz. Kangge, ing karya iki, mula nuduhake manawa ion magnesium ngeculake ln bisa entuk modulasi cahya eksternal kanthi nanggepi nganti 10khz. Karya iki promosi riset babagan kinerja dhuwur lanFoto Ln Sport High-SpeedIng pambangunan chip chip sing siji fungsional sing apik kanthi fungsional.
Ringkesan, bidang riset sakaFilm tipis lithium niobate fotoNduwe penting ilmiah sing penting lan potensial aplikasi praktis sing gedhe banget. Ing mangsa ngarep, kanthi pangembangan teknologi lan pemerahan riset, film litium Niobate (LN) bakal berkembang menyang integrasi sing luwih dhuwur. Nggabungake cara integrasi beda kanggo entuk tanggapan sing cepet kanggo entuk Film Lancip lithium nihium foto ing kabeh aspek bakal dadi realita sing bakal dadi papan sensasi chip lan sensitif sing cerdas, lan menehi kemungkinan luwih akeh Generasi fotonics aplikasi anyar.
Wektu kirim: Feb-17-2025