پتلی فلم لتیم نیوبیٹ (LN) فوٹو ڈیٹیکٹر
لتیم نیوبیٹ (ایل این) میں ایک منفرد کرسٹل ڈھانچہ اور بھرپور جسمانی اثرات ہیں ، جیسے نان لائنر اثرات ، الیکٹرو آپٹک اثرات ، پائرو الیکٹرک اثرات ، اور پیزو الیکٹرک اثرات۔ ایک ہی وقت میں ، اس میں وسیع بینڈ آپٹیکل شفافیت ونڈو اور طویل مدتی استحکام کے فوائد ہیں۔ یہ خصوصیات LN کو مربوط فوٹوونکس کی نئی نسل کے لئے ایک اہم پلیٹ فارم بناتی ہیں۔ آپٹیکل ڈیوائسز اور اوپٹو الیکٹرانک نظاموں میں ، ایل این کی خصوصیات آپٹیکل مواصلات ، آپٹیکل کمپیوٹنگ ، اور آپٹیکل سینسنگ فیلڈز کی ترقی کو فروغ دینے سے بھرپور افعال اور کارکردگی فراہم کرسکتی ہیں۔ تاہم ، لتیم نیوبیٹ کی کمزور جذب اور موصلیت کی خصوصیات کی وجہ سے ، لتیم نیوبیٹ کی مربوط درخواست کو اب بھی مشکل کا پتہ لگانے کے مسئلے کا سامنا ہے۔ حالیہ برسوں میں ، اس شعبے میں رپورٹس میں بنیادی طور پر ویو گائڈ انٹیگریٹڈ فوٹوڈیٹریکٹرز اور ہیٹروجونکشن فوٹوڈیٹیکٹر شامل ہیں۔
لتیم نیوبیٹ پر مبنی ویو گائڈ انٹیگریٹڈ فوٹوڈیکٹر عام طور پر آپٹیکل مواصلات سی بینڈ (1525-1565nm) پر مرکوز ہوتا ہے۔ فنکشن کے لحاظ سے ، ایل این بنیادی طور پر ہدایت یافتہ لہروں کا کردار ادا کرتا ہے ، جبکہ آپٹ الیکٹرانک کا پتہ لگانے کا فنکشن بنیادی طور پر سیمیکمڈکٹرز جیسے سلیکن ، III-V گروپ تنگ بینڈ گیپ سیمیکمڈکٹرز ، اور دو جہتی مواد پر انحصار کرتا ہے۔ اس طرح کے فن تعمیر میں ، روشنی کو کم نقصان کے ساتھ لتیم نیوبیٹ آپٹیکل ویو گائڈس کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے ، اور پھر دوسرے سیمیکمڈکٹر مواد کے ذریعہ جو فوٹو الیکٹرک اثرات (جیسے فوٹو کونڈکٹیٹیٹی یا فوٹو وولٹائک اثرات) پر مبنی ہوتا ہے تاکہ کیریئر کی حراستی کو بڑھایا جاسکے اور اسے آؤٹ پٹ کے لئے برقی اشاروں میں تبدیل کیا جاسکے۔ فوائد اعلی آپریٹنگ بینڈوتھ (~ گیگاہرٹز) ، کم آپریٹنگ وولٹیج ، چھوٹا سائز ، اور فوٹوونک چپ انضمام کے ساتھ مطابقت ہیں۔ تاہم ، لتیم نیوبیٹ اور سیمیکمڈکٹر مواد کی مقامی علیحدگی کی وجہ سے ، اگرچہ وہ ہر ایک اپنے اپنے کام انجام دیتے ہیں ، لیکن LN صرف لہروں اور دیگر عمدہ غیر ملکی خصوصیات کو اچھی طرح سے استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ سیمیکمڈکٹر مواد صرف فوٹو الیکٹرک تبادلوں میں ایک کردار ادا کرتا ہے اور ایک دوسرے کے ساتھ تکمیلی جوڑے کی کمی ہے ، جس کے نتیجے میں نسبتا limited محدود آپریٹنگ بینڈ ہوتا ہے۔ مخصوص نفاذ کے لحاظ سے ، روشنی کے منبع سے لتیم نیوبیٹ آپٹیکل ویو گائڈ تک روشنی کے جوڑے کے نتیجے میں اہم نقصانات اور سخت عمل کی ضروریات ہوتی ہیں۔ اس کے علاوہ ، جوڑے کے خطے میں سیمیکمڈکٹر ڈیوائس چینل پر روشنی کی روشنی کی اصل آپٹیکل پاور انشانکن کرنا مشکل ہے ، جو اس کی کھوج کی کارکردگی کو محدود کرتا ہے۔
روایتیفوٹوٹیکٹرزامیجنگ ایپلی کیشنز کے لئے استعمال کیا جاتا ہے عام طور پر سیمیکمڈکٹر مواد پر مبنی ہوتا ہے۔ لہذا ، لتیم نیوبیٹ کے ل its ، اس کی کم روشنی جذب کی شرح اور موصل خصوصیات کو بلاشبہ فوٹو ڈیٹریکٹر محققین ، اور یہاں تک کہ اس میدان میں ایک مشکل نقطہ بھی نہیں ملتا ہے۔ تاہم ، حالیہ برسوں میں heterojunction ٹکنالوجی کی ترقی نے لتیم نیوبیٹ پر مبنی فوٹو ڈیٹریکٹرز کی تحقیق کی امید پیدا کردی ہے۔ مضبوط روشنی جذب یا عمدہ چالکتا کے ساتھ دوسرے مواد کو اس کی کوتاہیوں کی تلافی کے لئے لیتھیم نیوبیٹ کے ساتھ متفاوت طریقے سے مربوط کیا جاسکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، اس کے ساختی انیسوٹروپی کی وجہ سے لتیم نیوبیٹ کی بے ساختہ پولرائزیشن کی حوصلہ افزائی کی جانے والی پائرو الیکٹرک خصوصیات کو ہلکے شعاع ریزی کے تحت گرمی میں تبدیل کرکے کنٹرول کیا جاسکتا ہے ، اس طرح اوپٹو الیکٹرانک پتہ لگانے کے لئے پائرو الیکٹرک خصوصیات کو تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ اس تھرمل اثر کے وسیع بینڈ اور سیلف ڈرائیونگ کے فوائد ہیں ، اور اسے دوسرے مواد کے ساتھ اچھی طرح سے پورا کیا جاسکتا ہے۔ تھرمل اور فوٹو الیکٹرک اثرات کے ہم آہنگی کے استعمال نے لتیم نیوبیٹ پر مبنی فوٹوڈیٹریکٹرز کے لئے ایک نیا دور کھولا ہے ، جس سے دونوں اثرات کے فوائد کو یکجا کرنے کے ل devices آلات کو قابل بناتا ہے۔ اور کوتاہیوں کو پورا کرنے اور فوائد کے تکمیلی انضمام کے حصول کے لئے ، حالیہ برسوں میں یہ ایک تحقیقی ہاٹ سپاٹ ہے۔ اس کے علاوہ ، آئن امپلانٹیشن ، بینڈ انجینئرنگ ، اور عیب انجینئرنگ کا استعمال بھی لتیم نیوبیٹ کا پتہ لگانے میں دشواری کو حل کرنے کے لئے ایک اچھا انتخاب ہے۔ تاہم ، لتیم نیوبیٹ کی اعلی پروسیسنگ کی دشواری کی وجہ سے ، اس فیلڈ کو اب بھی کم انضمام ، سرنی امیجنگ ڈیوائسز اور سسٹم ، اور ناکافی کارکردگی جیسے بڑے چیلنجوں کا سامنا ہے ، جس میں تحقیقی قدر اور جگہ بڑی ہے۔
چترا 1 ، ایل این بینڈ گیپ کے اندر عیب توانائی کی ریاستوں کو الیکٹران ڈونر مراکز کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ، مرئی روشنی کے جوش و خروش کے تحت کنڈکشن بینڈ میں مفت چارج کیریئر تیار کیے جاتے ہیں۔ پچھلے پائرو الیکٹرک ایل این فوٹو ڈیٹریکٹرز کے مقابلے میں ، جو عام طور پر 100 ہ ہرٹز کی ردعمل کی رفتار تک محدود تھے ، یہLN فوٹو ڈیٹریکٹر10 کلو ہرٹز تک کی تیز رفتار ردعمل کی رفتار ہے۔ دریں اثنا ، اس کام میں ، یہ ظاہر کیا گیا تھا کہ میگنیشیم آئن ڈوپڈ ایل این 10 کلو ہرٹز تک کے ردعمل کے ساتھ بیرونی روشنی کی ماڈلن حاصل کرسکتا ہے۔ یہ کام اعلی کارکردگی اور پر تحقیق کو فروغ دیتا ہےتیز رفتار LN فوٹو ڈیٹیکٹرمکمل طور پر فنکشنل سنگل چپ انٹیگریٹڈ ایل این فوٹوونک چپس کی تعمیر میں۔
خلاصہ یہ کہ ، تحقیقاتی میدانپتلی فلم لتیم نیوبیٹ فوٹوڈیٹیکٹرزاہم سائنسی اہمیت اور بہت زیادہ عملی اطلاق کی صلاحیت ہے۔ مستقبل میں ، ٹکنالوجی کی ترقی اور تحقیق کی گہرائی کے ساتھ ، پتلی فلم لتیم نیوبیٹ (ایل این) فوٹوڈیکٹرز اعلی انضمام کی طرف بڑھیں گے۔ اعلی کارکردگی ، تیز رفتار ردعمل ، اور وسیع بینڈ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ فوٹوڈیٹیکٹرز کو تمام پہلوؤں میں حاصل کرنے کے لئے مختلف انضمام کے طریقوں کا امتزاج ایک حقیقت بن جائے گا ، جو آن چپ انضمام اور ذہین سینسنگ فیلڈز کی ترقی کو بہت فروغ دے گا ، اور اس کے لئے مزید امکانات فراہم کرے گا۔ فوٹوونکس ایپلی کیشنز کی نئی نسل۔
پوسٹ ٹائم: فروری 17-2025