ለከፍተኛ ኃይል ሴሚኮንዳክተር ሌዘር የዲዛይን ግምት ውስጥ መግባት

የዲዛይን ግምት ውስጥ የሚገቡ ነገሮች ለከፍተኛ ኃይል ያለው ሴሚኮንዳክተር ሌዘር
ይህ ጽሑፍ የከፍተኛ ኃይል ሴሚኮንዳክተር ዋና የዲዛይን ጉዳዮችን እና የትግበራ ዘዴዎችን በስርዓት ያብራራልሌዘር"የብርሃን መጠንን በማስፋፋት የኃይል የላይኛውን ገደብ መጨመር፣ አስከፊ የኦፕቲካል ጉዳትን በማስወገድ የኃይል ልወጣ እና የመበተን መንገዶችን ማመቻቸት" በሚለው አጠቃላይ ሀሳብ ላይ በመመስረት፣ ከ9 ቁልፍ ገጽታዎች ጥልቅ ትንተና ተካሂዷል፡
1. ሰፊ የልቀት ቦታ፡- ሰፊ የቦታ መዋቅርን በመቀበል (ለምሳሌ የልቀት ቦታውን ስፋት ከጥቂት ማይክሮሜትሮች ወደ 50-200 ማይክሮሜትሮች ማሳደግ)፣ ከፍተኛው የውጤት ኃይል በቀጥታ በመስመራዊ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል፣ ይህም ነጠላ ቱቦ ውፅዓትን በዋት ደረጃ ወይም በአስር ዋት እንኳን ለማግኘት የሚያስችል መሠረታዊ ዘዴ ነው፣ ነገር ግን የጨረሩን ጥራት ይጎዳል።
2. ረጅም ክፍተት፡- የኤሌክትሪክ ማሞቂያ አፈጻጸምን ለማሻሻል እና ቀልጣፋ እና ከፍተኛ ኃይል ያለው አሠራርን ለማሳካት የክፍሉን ርዝመት መጨመር ቁልፍ ነው። እምብርቱ የመሳሪያውን የሙቀት መቋቋም እና የመቋቋም አቅም ውጤታማ በሆነ መንገድ በመቀነስ፣ በዚህም የንቁ ክልል መጋጠሚያ የሙቀት መጨመርን በመግታት፣ የኃይል ሙሌት ውጤቶችን በመቀነስ እና የውጤት ኃይል እና ቅልጥፍናን በማሻሻል ላይ ነው።
3. የሞገድ መሪዎችን እና ያልተመጣጠነ የኦፕቲካል ክፍተቶችን ማስፋት፡- የኦፕቲካል መስክ ስርጭትን (እንደ ያልተመጣጠነ የኦፕቲካል ክፍተት መዋቅሮችን መጠቀም ያሉ) በማስፋት፣ በኦፕቲካል መስክ እና በከፍተኛ የመምጠጥ ኪሳራ ቦታዎች መካከል ያለው መደራረብ ሊቀንስ ይችላል፣ ይህም የውስጥ ኪሳራዎችን በእጅጉ ይቀንሳል፣ የኳንተም ቅልጥፍናን ያሻሽላል እና የሙቀት ማመንጨትን ይቀንሳል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ በአቀባዊ አቅጣጫ ያለው የጨረር ጥራትም ሊሻሻል ይችላል።
4. የመሙያ ፋክተር፡ በባር መሳሪያዎች ውስጥ የመሙያ ፋክተር (የብርሃን አመንጪው ክፍል አጠቃላይ ስፋት ከጠቅላላው የአሞሌው ስፋት ጋር ያለው ጥምርታ) የውጤት ኃይል ጥግግትን እና የሙቀት አስተዳደርን አስቸጋሪነት ለማመጣጠን ዋናው መለኪያ ነው። ከፍተኛ የመሙያ ፋክተር ከፍተኛ የኃይል ጥግግትን ያመጣል ነገር ግን እጅግ በጣም ከፍተኛ የሙቀት መበታተን ይፈልጋል፣ ዝቅተኛ የመሙያ ፋክተር ደግሞ ለሙቀት አስተዳደር የበለጠ ምቹ እና አስተማማኝነትን ያሻሽላል።
6. የፊት ለፊት መከላከያ ቴክኖሎጂ፡- የመጨረሻውን የፊት ገጽታ አስከፊ የሆነ የኦፕቲካል መስታወት ጉዳት (COMD) ደረጃ ማሻሻል የኃይል ማነቆውን ለመስበር ቁልፉ ነው። ጽሑፉ ስለ ሶስት ዋና ዋና ቴክኖሎጂዎች ያብራራል፡
6.1 የጉድጓድ ወለል ማለስለሻ እና ሽፋን፡- የማለዘብ ንብርብሮችን በማስቀመጥ እና ከፍተኛ አንጸባራቂ/ፀረ-ነጸብራቅ ፊልሞችን በመቀባት፣ የጉድጓድ ወለል ጉድለቶች ማለስለሻ ይሆናሉ፣ የጨረር ያልሆኑ ማዋሃድ ይጨመቃል፣ እና የኮምዲ ወሰን በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላል።
6.2 የማይምጥ የመስኮት ቴክኖሎጂ፡- የብርሃን መምጠጥን ለመቀነስ እና የኮምዲ (COMD) እንዳይከሰት ለመከላከል በመጨረሻው ገጽ ላይ ግልጽ የሆነ የመስኮት ክልል ለመፍጠር የኳንተም ጉድጓድ ድብልቅነትን እና ሌሎች ቴክኒኮችን መጠቀም።
6.3 በቀዳዳው ወለል ላይ መርፌ የማይሰጥ ዞን ቴክኖሎጂ፡- በቀዳዳው ወለል ላይ ተሸካሚውን ክምችት እና ጨረር የማይሰጥ ዳግም ውህደትን ለመቀነስ ከቀዳዳው ወለል አጠገብ የአሁኑ መርፌ ያልሆነ ዞን ያስተዋውቁ።
7. ከፍተኛ ብሩህነት ዲዛይን፡- ሰፊ በሆነ የሌዘር አካባቢ ደካማ የጨረር ጥራት ችግርን ለመፍታት ከፍተኛ ብሩህነት ውጤት ለማግኘት ሁለት ዘዴዎች ቀርበዋል፡
7.1. የኮን መዋቅር፡- ከፊት በኩል ያለውን ጠባብ የሞገድ መሪ "የዘር ቦታ" እና ከኋላ በኩል ያለውን "የኮን ማጉያ ቦታ" በማጣመር፣ የጨረሩ ጥራት ከዲፍራክሽን ገደቡ ጋር ቅርብ ሆኖ ይቆያል፣ ይህም ኃይልን በማጉላት ላይ ነው።
7.2 የሞድ ቁጥጥር፡- ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው የትራንስቨር ሁነታዎች መጥፋትን በምርጫ ለመጨመር ሰፊ ክልል ውስጥ ማይክሮ መዋቅሮችን ማስተዋወቅ፣ በዚህም የጨረር ጥራትን ያሻሽላል።

8. የውጥረት ኳንተም ጉድጓድ እና የውጥረት ካሳ፡- በኳንተም ጉድጓድ ንቁ ክልል ውስጥ ውጥረትን ማስተዋወቅ የባንድ አወቃቀሩን ሊያሻሽል፣ የልዩነት ትርፍን ሊያሻሽል፣ በዚህም የወሰን ፍሰትን ሊቀንስ፣ ቅልጥፍናን ሊያሻሽል እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸውን ባህሪያት ሊያሻሽል ይችላል። የውጥረት ካሳ ቴክኖሎጂ የውጥረት እና የጉድለቶች ክምችትን ይከላከላል፣ ይህም የቁሳቁስ ጥራትን ያረጋግጣል።
9. የላቀ የሙቀት አስተዳደር እና ዝቅተኛ የጭንቀት ማሸጊያ፡- ከፍተኛ የኃይል ጥግግት ለሚያስከትላቸው የሙቀት ማከፋፈያ ተግዳሮቶች ምላሽ ለመስጠት፣ ይህ ጽሑፍ እጅግ በጣም ከፍተኛ የሙቀት ማከፋፈያ አቅምን ለማግኘት እና አስተማማኝነትን ለማሻሻል አዳዲስ የሙቀት ማስወጫ ቁሳቁሶችን (እንደ አልማዝ ኮምፖዚት ቁሶች)፣ ማይክሮቻናል ማቀዝቀዣዎች እና ዝቅተኛ የጭንቀት በይነገጽ ቁሳቁሶችን በመጠቀም የማሸጊያ ቴክኖሎጂዎችን ያስተዋውቃል።
10. የተከፋፈለ የሞገድ መመሪያ፡- እንደ ቺፕ ደረጃ ውስጣዊ የሙቀት አስተዳደር ዘዴ፣ ይህ መዋቅር የሪጅ ሞገድ መመሪያውን ወደ ማነቃቂያ ዞን እና በጉድጓዱ ርዝመት ላይ ወዳለው ተገብሮ የሙቀት ማሰራጫ ዞን ይከፍላል፣ እና ሙቀትን በብቃት ለማሰራጨት በቺፑ ውስጥ ተሻጋሪ የሙቀት ቻናል ይገነባል፣ ይህም የባህላዊ የሙቀት ማሰራጫ ዘዴዎችን ገደቦችን ይጥሳል።
ማጠቃለያው እና አጠቃላይ እይታው የከፍተኛ ኃይል ዲዛይን መሆኑን ያመለክታሉሴሚኮንዳክተር ሌዘርየኤሌክትሪክ፣ የኦፕቲክስ፣ የቴርሞዳይናሚክስ እና አስተማማኝነትን የሚያካትት ባለብዙ ዓላማ ማመቻቸት ችግር ነው። ሰፊ የልቀት ቦታ፣ ረጅም ክፍተት እና የተስፋፋ የሞገድ መመሪያ በሚባሉት ሶስት መሰረታዊ ዲዛይኖች እና ከሙቀት አስተዳደር፣ ከመጨረሻ የፊት ጉዳት እና ከጨረር ጥራት ጋር የተያያዙ ሶስት ዋና ዋና ተግዳሮቶችን የሚቋቋሙ ቴክኖሎጂዎች መካከል ምርጡን ሚዛን ማግኘት አስፈላጊ ነው። የወደፊት አፈጻጸም ተጨማሪ መሻሻል በአዳዲስ ቁሳቁሶች፣ በአዳዲስ አካላዊ ዘዴዎች እና በአዳዲስ የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶች እድገት ላይ የተመሰረተ ይሆናል።