optoelectronic နည်းပညာ၏ လျင်မြန်စွာ တိုးတက်လာမှုနှင့်အတူ၊ ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော ထိရောက်မှု၊ ကျစ်လစ်သော အရွယ်အစားနှင့် ထိန်းညှိမှု လွယ်ကူမှုတို့ကြောင့် ဆက်သွယ်ရေး၊ ဆေး၊ စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် LiDAR ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုလာကြသည်။ ဤနည်းပညာ၏ အဓိကအချက်မှာ အမြတ်အစွန်းသည် လုံးဝအရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ၎င်းသည်“စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်”၎င်းသည် လေဆာကို အဆုံးအဖြတ်ပေးပြီး လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှု နှင့် လေဆာထုတ်လုပ်မှုကို လုပ်ဆောင်ပေးသည်။'s စွမ်းဆောင်ရည်၊ လှိုင်းအလျားနှင့် အပလီကေးရှင်း အလားအလာ။
1. Gain Medium ဆိုတာ ဘာလဲ ။
အမည်ဖော်ပြသည့်အတိုင်း အမြတ်အလတ်စားသည် အလင်းချဲ့ထွင်မှုကို ပံ့ပိုးပေးသည့် ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပြင်ပစွမ်းအင်ရင်းမြစ်များ (လျှပ်စစ်ဆေးထိုးခြင်း သို့မဟုတ် အလင်းစုပ်ခြင်းကဲ့သို့) မှ စိတ်လှုပ်ရှားသောအခါ၊ ၎င်းသည် လေဆာထုတ်လွှတ်မှုကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ယန္တရားမှတဆင့် အဖြစ်အပျက်အလင်းရောင်ကို ချဲ့ထွင်ပေးသည်။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများတွင်၊ ရရှိသည့်အလတ်စားသည် ပုံမှန်အားဖြင့် PN လမ်းဆုံရှိ တက်ကြွသောဒေသဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်၊ ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံ၊ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဓာတုဗေဒနည်းများသည် threshold current၊ emission wavelength၊ efficiency နှင့် thermal features ကဲ့သို့သော key parameters များကို တိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုရှိသည်။
2. Semiconductor လေဆာများတွင် အသုံးများသော အမြတ်ပစ္စည်းများ
III-V ဒြပ်ပေါင်း semiconductors များသည် အသုံးအများဆုံး အမြတ်ပစ္စည်းများ ဖြစ်သည်။ သာမန်ဥပမာများ ပါဝင်သည်-
①GaAs (Gallium Arsenide)
850 တွင်ထုတ်လွှတ်သောလေဆာများအတွက်သင့်လျော်သည်။–980 nm အကွာအဝေး၊ optical ဆက်သွယ်ရေးနှင့် လေဆာပုံနှိပ်ခြင်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။
②InP (Indium Phosphide)
1.3 µm နှင့် 1.55 µm bands များတွင် ထုတ်လွှတ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်၊၊ fiber-optic ဆက်သွယ်ရေးအတွက် အရေးကြီးပါသည်။
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
၎င်းတို့၏ ပေါင်းစပ်မှုများကို လှိုင်းအလျားများ ကွဲပြားစေရန် ညှိယူနိုင်သည်၊ လှိုင်းအလျား လေဆာ ဒီဇိုင်းများအတွက် အခြေခံအဖြစ် ဖန်တီးနိုင်သည်။
ဤပစ္စည်းများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် တိုက်ရိုက် bandgap တည်ဆောက်ပုံများ ပါ၀င်ပြီး ၎င်းတို့အား အီလက်ထရွန်အပေါက်မှ ဖိုတွန်ထုတ်လွှတ်မှုနှင့်အတူ ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ရာတွင် ထိရောက်မှု ရှိစေကာ၊ semiconductor လေဆာအမြတ်အလတ်စားတွင် အသုံးပြုရန် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။
3. အမြတ်ဖွဲ့စည်းပုံများ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲခြင်း။
တီထွင်ဖန်တီးမှုနည်းပညာများ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများတွင် ရရှိသည့်ဖွဲ့စည်းပုံများသည် အစောပိုင်း homojunctions မှ heterojunctions များအထိ၊ ပိုမိုအဆင့်မြင့်သော quantum well နှင့် quantum dot configurations များအထိ ပြောင်းလဲလာသည်။
①Heterojunction Gain Medium
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများကို မတူညီသော bandgaps များဖြင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ carriers များနှင့် photon များကို သတ်မှတ်ထားသော ဒေသများတွင် ထိထိရောက်ရောက် ချုပ်နှောင်ထားနိုင်ပြီး ထိရောက်မှု မြှင့်တင်ပေးပြီး threshold current ကို လျှော့ချနိုင်သည်။
②Quantum Well Structures များ
တက်ကြွသောဒေသ၏အထူကို နာနိုမီတာစကေးသို့ လျှော့ချခြင်းဖြင့်၊ အီလက်ထရွန်များကို အတိုင်းအတာနှစ်ခုတွင် ချုပ်နှောင်ထားကာ ဓါတ်ရောင်ခြည်ပြန်လည်ပေါင်းစပ်မှုထိရောက်မှုကို သိသိသာသာတိုးစေသည်။ ၎င်းသည် လေဆာများကို နိမ့်သော ပတ်လမ်းလျှပ်စီးကြောင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူတည်ငြိမ်မှုကို ဖြစ်စေသည်။
③Quantum Dot ဖွဲ့စည်းပုံများ
ကိုယ်တိုင် စုစည်းမှု နည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ သုည-ဖက်မြင် နာနိုတည်ဆောက်ပုံများကို ဖွဲ့စည်းကာ ထက်မြက်သော စွမ်းအင်အဆင့် ဖြန့်ဖြူးမှုများကို ပေးစွမ်းသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော လက္ခဏာများနှင့် လှိုင်းအလျားတည်ငြိမ်မှုကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းတို့ကို မျိုးဆက်သစ် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများအတွက် သုတေသန ဟော့စပေါ့တစ်ခု ဖြစ်လာစေသည်။
4. အလယ်အလတ်ရရှိခြင်းဟူသည် အဘယ်အရာကို သတ်မှတ်သနည်း။
①ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျား
ပစ္စည်း၏ bandgap သည် လေဆာကို ဆုံးဖြတ်သည်။'s လှိုင်းအလျား။ ဥပမာအားဖြင့်၊ InGaAs သည် အနီအောက်ရောင်ခြည်အနီးရှိ လေဆာများအတွက် သင့်လျော်ပြီး InGaN ကို အပြာရောင် သို့မဟုတ် ခရမ်းရောင်လေဆာများအတွက် အသုံးပြုပါသည်။
②စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် စွမ်းအား
သယ်ဆောင်သူ၏ ရွေ့လျားနိုင်မှုနှင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်မဟုတ်သော ပြန်လည်ပေါင်းစပ်မှုနှုန်းများသည် optical-to-electrical conversion efficiency ကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။
③အပူပိုင်းစွမ်းဆောင်ရည်
မတူညီသောပစ္စည်းများသည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို နည်းအမျိုးမျိုးဖြင့် တုံ့ပြန်ကြပြီး စက်မှုနှင့် စစ်ရေးပတ်ဝန်းကျင်များတွင် လေဆာ၏ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို လွှမ်းမိုးသည်။
④Modulation တုံ့ပြန်မှု
အမြတ်အလတ်စားသည် လေဆာကို လွှမ်းမိုးသည်။'မြန်နှုန်းမြင့်ဆက်သွယ်ရေး အသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် အရေးပါသော တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်း။
5. နိဂုံး
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာများ၏ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံတွင်၊ ရရှိသည့်ကြားခံသည်အမှန်တကယ်၎င်း၏ "နှလုံးသား" ဖြစ်သည်။—လေဆာထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက်သာမက ၎င်း၏သက်တမ်း၊ တည်ငြိမ်မှုနှင့် အသုံးချမှုအခြေအနေများကို လွှမ်းမိုးမှုအတွက်လည်း တာဝန်ရှိသည်။ ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုမှ တည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းအထိ၊ macroscopic စွမ်းဆောင်ရည်မှ microscopic ယန္တရားများအထိ၊ အမြတ်အလတ်စားမှ အောင်မြင်မှုတိုင်းသည် ပိုကြီးသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ပိုမိုကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုများဆီသို့ လေဆာနည်းပညာကို မောင်းနှင်ပေးပါသည်။
သိပ္ပံပညာနှင့် နာနို-ဖန်တီးမှုနည်းပညာတို့၌ စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ အနာဂတ် အမြတ်အလတ်စားသည် ပိုမိုတောက်ပမှု၊ ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော လှိုင်းအလျားလွှမ်းခြုံမှုနှင့် စမတ်ကျသော လေဆာဖြေရှင်းချက်များကို ယူဆောင်လာရန် မျှော်လင့်ပါသည်။—သိပ္ပံ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် လူ့အဖွဲ့အစည်းအတွက် ဖြစ်နိုင်ခြေများသော့ဖွင့်ခြင်း။
တင်ချိန်- ဇူလိုင် ၁၇-၂၀၂၅