Thin Film Lithium Niobate (LN) Photodetector
Lithium Niobate (LN) hat in unike kristalstruktuer en rike fysike effekten, lykas net-lineêre effekten, elektro-optyske effekten, piërokektryske effekten, en piezoe-effekten. Tagelyk hat it de foardielen fan Wideband fan Wideband Optysk transparânsje-finster en stabiliteit op lange termyn. Dizze skaaimerken meitsje LN in wichtich platfoarm foar de nije generaasje fan yntegreare fotonika. Yn optyske apparaten en Optoelectronyske systemen kinne de skaaimerken fan LN-funksjes en prestaasjes jaan, de ûntwikkeling fan optyske kommunikaasje, optyske kompjûter, en optysk sensearjende fjilden. Fanwegen de swakke absorption en isolaasje-eigenskippen fan lithium niobaat, lit de yntegreare tapassing fan lithium niobate sjocht noch it probleem fan lestige deteksje. De lêste jierren omfetsje rapporten yn dit fjild foaral tafoege Waveguide Fotodeters en Heterojunction-fotodetermors.
De FotoDector Integreare fotodetector basearre op lithium niobate wurdt normaal rjochte op 'e optyske kommunikaasje C-band (1525-1565nm). Yn termen fan funksje spilet SVN foaral de rol fan golidet, wylst de opknapte detection-funksjoneart foaral op Semiconductors, lykas Silicon, III-V Group Narrow-bandgap SEMOLONDUS, en twa-dimensionale materialen. Yn sa'n arsjitektuer wurdt ljocht trochstjoerd troch liten NioBate-wachguides, en dan opnommen troch oare semyelector-effekten (lykas fotovolkta-effecten en konvertearje it yn elektryske sinjalen foar útfier. De foardielen binne hege bestjoeringsbânbreedte (~ GHz), lege operearjende spanning, lytse grutte, en kompatibiliteit mei fotonyske chipyntegraasje. Fanwegen de romtlike skieding fan lithium niobate en sementuele materialen, hoewol se elk har eigen funksjes útfiere, spilet se allinich in rol yn liedende golven en oare poerbêste bûtenlânske eigenskippen binne net goed brûkt. Sementuctor-materialen spielje allinich in rol yn foteleelektryske konverzje en mei komplementêre koppeling mei elkoar, wat resultearje yn in relatyf beheinde operearjende band. Yn termen fan spesifike ymplemintaasje fan 'e koppeling fan it ljocht fan' e ljochtboarne nei it litian Niobate Optyske waveguide resultaten yn wichtige ferliezen en strang proseseasken. Derneist is de werklike optyske krêft fan it ljocht bestralen op it Semencor-apparaat-kanaal yn 'e koppelingskanaal yn' e koppeling is lestich om te kalibrearjen, dy't syn detection-prestaasjes beheint.
It tradisjoneleFotodetorgenWurdt brûkt foar oannommen applikaasjes binne normaal basearre op Semiconductor-materialen. Dêrom, foar litium niobaat, har lege ljocht opname-taryf en isolearjende eigenskippen meitsje it sûnder mis net favorearre troch fotodetorûndersikers, en sels in lestich punt yn it fjild. De ûntwikkeling fan Heterojact-technology hat lykwols hoop brocht nei it ûndersyk nei it ûndersyk nei Lithium NioBate Based PhotoDetory. Oare materialen mei sterke ljochte opkommende as poerbêste konduktiviteit kin heterogenich yntegreare wurde mei liten niobaat om te kompensearjen foar syn tekoarten. Tagelyk is de spontane polarisaasje fan Lithium Niobate induzearren fanwegen syn strukturele anisotropy troch te kontrolearjen troch te konvertearjen troch te konvertearjen, wêrtroch de pyroeleektryske skaaimerken feroaret foar Optoelectronyske deteksje. Dit thermyske effekt hat de foardielen fan breedbân en sels riden, en kinne goed foldwaan en fuseare mei oare materialen. De syngronyske gebrûk fan thermyske en foteleektryske effekten hat in nije tiidrek iepene foar litium niobate basearre fotodetoren, apparaten ynskeakelje om de foardielen fan beide effekten te kombinearjen. En om de tekoarten te meitsjen en komplementêre yntegraasje fan foardielen te berikken, is it de lêste jierren in ûndersyksmot. Derneist is de utilisaasje fan ion-ymplantaasje, band engineering, en defekt-engineering is ek in goede kar om de swierrichheid te lossen om litts te detektearjen fan litts niobaat. Fanwegen it hege ferwurkjen fan it hege ferwurkjen fan litten NiBate sjocht dit fjild noch yn 'e grutte útdagings, lykas lege yntegraasje, arrayôfbyldingsapparaten en net genôch prestaasjes, dy't geweldige ûndersykswearde en romte hat.
Figuer 1, mei de Defekt-enerzjy stelt yn 'e LN Bandgap as elektron Donor-sintra wurde, wurde fergese lading-dragers generearre yn' e konduksjeband ûnder sichtbere ljocht-eksitaasje. Fergelike mei foarige pyroeleektryske ln-fotodetermors, dy't typysk wurde beheind ta in antwurd snelheid fan sawat 100hz, ditLn PhotoDeTectorHat in flugger antwurd snelheid fan maksimaal 10 kz. Underwilens waard it yn dit wurk oantoand dat Magnesium ION Doped Ln eksterne ljochtmodulaasje kin berikke mei in reaksje fan maksimaal 10 kHz. Dit wurk befoarderet it ûndersyk op hege prestaasjes enHigh-Speed Ln PhotoDetorySYn 'e oanlis fan folslein funksjonele single-chip yntegreare LN Photonic Chips.
Yn gearfetting, it ûndersyksfjild fanTinne Film Lithium Niobate PhotoDetoryhat wichtich wittenskiplike betsjutting en enoarm praktysk applikaasjepotensiaal. Yn 'e takomst, mei de ûntwikkeling fan technology en it ferdjipjen fan ûndersyk, tinne Film Lithium Niobate (LN) Fotodeterpen ûntwikkelje foar hegere yntegraasje. Beken om ferskate yntegraasje te berikken om hege prestaasjes te berikken, en Wideband Dun Film NioBatE-fotodeterforten, dy't de ûntjouwing fan yntegraasje en yntelliginte gefoelige fjilden kinne befoarderje en in yntelliginte sensueren jaan foar de nije generaasje fan applikaasjes fan fotonika.
Posttiid: FEB-17-2025