فوتونلۇق بىر گەۋدىلەشكەن توك يولى (PIC) ماتېرىيال سىستېمىسى
كرېمنىي فوتونىكىسى كرېمنىي ماتېرىياللىرىغا ئاساسلانغان تۈزلەڭلىك قۇرۇلمىلارنى ئىشلىتىپ، نۇرنى يۆنىلىش قىلىپ، ھەر خىل ئىقتىدارلارغا ئېرىشىدىغان بىر پەن. بىز بۇ يەردە كرېمنىي فوتونىكىسىنىڭ تالا ئوپتىك ئالاقە ئۈچۈن يەتكۈزگۈچ ۋە قوبۇللىغۇچ ياساشتا قوللىنىلىشىغا دىققەت قىلىمىز. بەلگىلەنگەن بەلباغ كەڭلىكى، بەلگىلەنگەن ئىز بوشلۇقى ۋە بەلگىلەنگەن تەننەرختە تېخىمۇ كۆپ يەتكۈزۈش قوشۇش ئېھتىياجى ئاشقانلىقتىن، كرېمنىي فوتونىكىسى ئىقتىسادىي جەھەتتىن تېخىمۇ ئۈنۈملۈك بولۇپ قالىدۇ. ئوپتىكىلىق قىسىمغا نىسبەتەن،فوتون بىرلەشتۈرۈش تېخنىكىسىئىشلىتىلىشى كېرەك، ھەمدە بۈگۈنكى كۈندىكى كۆپ قىسىم ماس كېلىدىغان قوبۇللىغۇچلار ئايرىم LiNbO3/ تەكشى نۇر دولقۇنى توك يولى (PLC) مودۇلياتورلىرى ۋە InP/PLC قوبۇللىغۇچلىرى ئارقىلىق ياسالغان.
1-رەسىم: كۆپ ئىشلىتىلىدىغان فوتونلۇق ئىنتېگرال توك يولى (PIC) ماتېرىيال سىستېمىلىرىنى كۆرسىتىدۇ.
1-رەسىمدە ئەڭ ئالقىشقا ئېرىشكەن PIC ماتېرىيال سىستېمىلىرى كۆرسىتىلدى. سولدىن ئوڭغا كرېمنىي ئاساسلىق كرېمنىي PIC (PLC دەپمۇ ئاتىلىدۇ)، كرېمنىي ئاساسلىق ئىزولياتور PIC (كرېمنىي فوتونىك)، لىتىي نىئوبات (LiNbO3) ۋە III-V گۇرۇپپا PIC، مەسىلەن InP ۋە GaAs قاتارلىقلار كۆرسىتىلدى. بۇ ماقالە كرېمنىي ئاساسلىق فوتونىكقا مەركەزلەشكەن.كرېمنىي فوتونىكىسى، نۇر سىگنالى ئاساسلىقى كرېمنىيدا تارقىلىدۇ، ئۇنىڭ ۋاسىتىلىك بەلۋاغ بوشلۇقى 1.12 ئېلېكترون ۋولت (دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 1.1 مىكرون). كرېمنىي ئوچاقلاردا ساپ كىرىستال شەكلىدە ئۆستۈرۈلىدۇ ۋە ئاندىن ۋافلىلارغا كېسىلىدۇ، بۈگۈنكى كۈندە ئۇلارنىڭ دىئامېتىرى ئادەتتە 300 مىللىمېتىر كېلىدۇ. ۋافلىنىڭ يۈزى ئوكسىدلىنىپ كرېمنىي قەۋىتى ھاسىل قىلىنىدۇ. ۋافلىلارنىڭ بىرى بەلگىلىك چوڭقۇرلۇقتا ۋودورود ئاتوملىرى بىلەن بومباردىمان قىلىنىدۇ. ئاندىن ئىككى ۋافلى ۋاكۇئۇمدا ئېرىتىلىدۇ ۋە ئۇلارنىڭ ئوكسىد قەۋەتلىرى بىر-بىرىگە باغلىنىدۇ. بۇ يىغىنچاق ۋودورود ئىئونىنىڭ كىرىش سىزىقى بويىچە ئۈزۈلىدۇ. ئاندىن يېرىقتىكى كرېمنىي قەۋىتى سىلىقلىنىدۇ، ئاخىرىدا كرېمنىي قەۋىتىنىڭ ئۈستىدىكى پۈتۈن كرېمنىي «تۇتقۇچ» ۋافلىنىڭ ئۈستىدە نېپىز كرىستال Si قەۋىتى قالىدۇ. دولقۇن يېتەكلىگۈچلەر بۇ نېپىز كىرىستال قەۋىتىدىن ھاسىل بولىدۇ. بۇ كرېمنىي ئاساسلىق ئىزولياتور (SOI) ۋافلىلىرى تۆۋەن زىيانلىق كرېمنىي فوتونىك دولقۇن يېتەكلىگۈچلىرىنى مۇمكىن قىلسىمۇ، ئەمەلىيەتتە ئۇلار تۆۋەن قۇۋۋەتلىك CMOS توك يولىغا كۆپرەك ئىشلىتىلىدۇ، چۈنكى ئۇلار تۆۋەن ئېقىش توكى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، كرېمنىي ئاساسلىق ئوپتىكىلىق دولقۇن يېتەكلىگۈچنىڭ نۇرغۇن شەكىللىرى بار. ئۇلار مىكرو ئۆلچەملىك گېرمانىي قوشۇلغان كرېمنىي دولقۇن يېتەكلىگۈچتىن نانو ئۆلچەملىك كرېمنىي سىم دولقۇن يېتەكلىگۈچكىچە بولىدۇ. گېرمانىينى ئارىلاشتۇرۇش ئارقىلىق، ... نى ياسىغىلى بولىدۇ.Photodetectorsۋە ئېلېكتر يۇتۇشمودۇلياتورلار، ھەتتا ئوپتىكىلىق كۈچەيتكۈچلەرمۇ بولۇشى مۇمكىن. كرېمنىينى قوشۇش ئارقىلىق،ئوپتىكىلىق مودۇلياتورياسىغىلى بولىدۇ. ئاستى تەرىپى سولدىن ئوڭغا قاراپ: كرېمنىي سىم دولقۇن يېتەكلىگۈچ، كرېمنىي نىترىد دولقۇن يېتەكلىگۈچ، كرېمنىي ئوكسىنىترىد دولقۇن يېتەكلىگۈچ، قېلىن كرېمنىي تاغ تىزمىسى دولقۇن يېتەكلىگۈچ، نېپىز كرېمنىي نىترىد دولقۇن يېتەكلىگۈچ ۋە قوشۇلغان كرېمنىي دولقۇن يېتەكلىگۈچ. ئۈستى تەرىپىدە، سولدىن ئوڭغا قاراپ، سەرپىيات تەڭشىگۈچ، گېرمانىي فوتودېتېكتور ۋە گېرمانىي بار.ئوپتىكىلىق كۈچەيتكۈچلەر.
2-رەسىم: كرېمنىي ئاساسلىق ئوپتىكىلىق دولقۇن يېتەكلىگۈچنىڭ كېسىشمە يۈزى، ئادەتتىكى تارقىلىش زىيىنى ۋە سىنىش كۆرسەتكۈچىنى كۆرسىتىدۇ.
ئېلان قىلىنغان ۋاقتى: 2024-يىلى 7-ئاينىڭ 15-كۈنى