ការស្រាវជ្រាវចុងក្រោយបំផុតលើឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រពណ៌ពីរ
ឡាស៊ែរឌីសស៊ីមីកុងដុកទ័រ (ឡាស៊ែរ SDL) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាឡាស៊ែរបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងខាងក្រៅបញ្ឈរ (VECSEL) បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ វារួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃឧបករណ៍បង្កើនសំឡេងស៊ីមីកុងដុកទ័រ និងឧបករណ៍បង្កើតសំឡេងរឹង។ វាមិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយដែនកំណត់តំបន់បញ្ចេញនៃការគាំទ្ររបៀបតែមួយសម្រាប់ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រធម្មតាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងមានលក្ខណៈពិសេសនៃការរចនាចន្លោះប្រេកង់ស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលអាចបត់បែនបាន និងលក្ខណៈបង្កើនសំឡេងសម្ភារៈខ្ពស់។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងសេណារីយ៉ូកម្មវិធីជាច្រើន ដូចជាសំឡេងរំខានទាប។ឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតទិន្នផល ការបង្កើតជីពចរធ្វើម្តងទៀតខ្លីខ្លាំង ការបង្កើតអាម៉ូនិកលំដាប់ខ្ពស់ និងបច្ចេកវិទ្យាផ្កាយណែនាំសូដ្យូមជាដើម។ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើននៃបច្ចេកវិទ្យា តម្រូវការខ្ពស់ជាងមុនត្រូវបានដាក់ចេញសម្រាប់ភាពបត់បែននៃរលកពន្លឺរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ ប្រភពពន្លឺដែលស៊ីសង្វាក់គ្នានៃរលកពន្លឺពីរបានបង្ហាញពីតម្លៃកម្មវិធីខ្ពស់ខ្លាំងនៅក្នុងវិស័យដែលកំពុងរីកចម្រើនដូចជា lidar ប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែក អន្តរកម្មហូឡូក្រាហ្វិក ការទំនាក់ទំនងពហុគុណផ្នែករលកពន្លឺ ការបង្កើតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាល ឬតេរ៉ាហឺត និងសិតសក់ប្រេកង់អុបទិកពហុពណ៌។ របៀបសម្រេចបាននូវការបញ្ចេញពន្លឺពីរពណ៌ដែលមានពន្លឺខ្ពស់នៅក្នុងឡាស៊ែរឌីសពាក់កណ្តាលចរន្ត និងទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងទទួលបានប្រសិទ្ធភាពក្នុងចំណោមរលកពន្លឺច្រើនតែងតែជាការលំបាកក្នុងការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងវិស័យនេះ។
ថ្មីៗនេះ មានពណ៌ពីរពណ៌ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រក្រុមការងារនៅប្រទេសចិនបានស្នើឡើងនូវការរចនាបន្ទះឈីបប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតមួយដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនេះ។ តាមរយៈការស្រាវជ្រាវជាលេខស៊ីជម្រៅ ពួកគេបានរកឃើញថា ការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃការច្រោះយកថាមពលពីអណ្តូងកង់ទិច និងឥទ្ធិពលនៃការច្រោះយកថាមពលពីមីក្រូកាវីធីនៃស៊ីមីកុងដុកទ័រ ដែលទាក់ទងនឹងសីតុណ្ហភាព ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងដែលអាចបត់បែនបាននៃការទទួលបានពណ៌ពីរ។ ដោយផ្អែកលើចំណុចនេះ ក្រុមនេះបានរចនាបន្ទះឈីបទទួលបានពន្លឺខ្ពស់ទំហំ 960/1000 nm ដោយជោគជ័យ។ ឡាស៊ែរនេះដំណើរការក្នុងរបៀបមូលដ្ឋាននៅជិតដែនកំណត់ឌីផ្រាក់ស្យុង ជាមួយនឹងពន្លឺទិន្នផលខ្ពស់រហូតដល់ប្រហែល 310 MW/cm²sr។
ស្រទាប់បង្កើនពន្លឺនៃឌីសស៊ីមីកុងដុកទ័រមានកម្រាស់ត្រឹមតែប៉ុន្មានមីក្រូម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ ហើយមីក្រូប្រហោងហ្វាប្រី-ភើរ៉ូតត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងចំណុចប្រទាក់ស៊ីមីកុងដុកទ័រ-ខ្យល់ និងឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg ដែលចែកចាយខាងក្រោម។ ការចាត់ទុកមីក្រូប្រហោងស៊ីមីកុងដុកទ័រជាតម្រងវិសាលគមដែលភ្ជាប់មកជាមួយនៃបន្ទះឈីបនឹងកែប្រែការបង្កើនពន្លឺនៃអណ្តូងកង់ទិច។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ឥទ្ធិពលនៃការច្រោះមីក្រូប្រហោង និងការបង្កើនពន្លឺស៊ីមីកុងដុកទ័រមានអត្រារសាត់សីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។ រួមបញ្ចូលជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព ការប្តូរ និងការគ្រប់គ្រងរលកពន្លឺទិន្នផលអាចសម្រេចបាន។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈទាំងនេះ ក្រុមបានគណនា និងកំណត់ចំណុចកំពូលបង្កើនពន្លឺនៃអណ្តូងកង់ទិចនៅ 950 nm នៅសីតុណ្ហភាព 300 K ដោយអត្រារសាត់សីតុណ្ហភាពនៃរលកពន្លឺមានប្រហែល 0.37 nm/K។ បន្ទាប់មក ក្រុមបានរចនាកត្តារឹតបន្តឹងបណ្តោយនៃបន្ទះឈីបដោយប្រើវិធីសាស្ត្រម៉ាទ្រីសបញ្ជូន ជាមួយនឹងរលកពន្លឺកំពូលប្រហែល 960 nm និង 1000 nm រៀងៗខ្លួន។ ការក្លែងធ្វើបានបង្ហាញថា អត្រារសាត់សីតុណ្ហភាពមានត្រឹមតែ 0.08 nm/K ប៉ុណ្ណោះ។ តាមរយៈការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាដាក់ចំហាយគីមីលោហៈ-សរីរាង្គសម្រាប់ការលូតលាស់ epitaxial និងធ្វើឱ្យដំណើរការលូតលាស់ប្រសើរឡើងជាបន្តបន្ទាប់ បន្ទះឈីបដែលទទួលបានគុណភាពខ្ពស់ត្រូវបានផលិតដោយជោគជ័យ។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងនៃពន្លឺ photoluminescence គឺស្របទាំងស្រុងជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយបន្ទុកកម្ដៅ និងសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនថាមពលខ្ពស់ ដំណើរការវេចខ្ចប់បន្ទះឈីប semiconductor-diamond ត្រូវបានអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀត។
បន្ទាប់ពីបញ្ចប់ការវេចខ្ចប់បន្ទះឈីប ក្រុមការងារបានធ្វើការវាយតម្លៃយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីដំណើរការឡាស៊ែររបស់វា។ នៅក្នុងរបៀបប្រតិបត្តិការបន្ត ដោយការគ្រប់គ្រងថាមពលស្នប់ ឬសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ រលកពន្លឺនៃការបញ្ចេញអាចត្រូវបានកែតម្រូវបានយ៉ាងងាយស្រួលរវាង 960 nm និង 1000 nm។ នៅពេលដែលថាមពលស្នប់ស្ថិតនៅក្នុងជួរជាក់លាក់មួយ ឡាស៊ែរក៏អាចសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការរលកពីរ ជាមួយនឹងចន្លោះរលកពន្លឺរហូតដល់ 39.4 nm។ នៅពេលនេះ ថាមពលរលកបន្តអតិបរមាឈានដល់ 3.8 W។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ឡាស៊ែរដំណើរការក្នុងរបៀបមូលដ្ឋាននៅជិតដែនកំណត់ឌីផ្រាក់ស្យុង ជាមួយនឹងកត្តាគុណភាពធ្នឹម M² ត្រឹមតែ 1.1 និងពន្លឺខ្ពស់ដល់ប្រហែល 310 MW/cm²sr។ ក្រុមការងារក៏បានធ្វើការស្រាវជ្រាវលើដំណើរការរលកស្ទើរតែបន្តនៃឡាស៊ែរសញ្ញាប្រេកង់ផលបូកត្រូវបានសង្កេតឃើញដោយជោគជ័យដោយការបញ្ចូលគ្រីស្តាល់អុបទិកមិនមែនលីនេអ៊ែរ LiB₃O₅ ចូលទៅក្នុងប្រហោងរំញ័រ ដែលបញ្ជាក់ពីការធ្វើសមកាលកម្មនៃរលកពន្លឺពីរ។
តាមរយៈការរចនាបន្ទះឈីបដ៏ប៉ិនប្រសប់នេះ ការរួមបញ្ចូលគ្នាសរីរាង្គនៃការច្រោះយករ៉ែកង់ទិច និងការច្រោះមីក្រូកាវីធី ត្រូវបានសម្រេច ដោយដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរចនាសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវប្រភពឡាស៊ែរពណ៌ពីរ។ ទាក់ទងនឹងសូចនាករដំណើរការ ឡាស៊ែរពណ៌ពីរបន្ទះឈីបតែមួយនេះសម្រេចបាននូវពន្លឺខ្ពស់ ភាពបត់បែនខ្ពស់ និងទិន្នផលធ្នឹមកូអាកហ្សែកស៊ីយ៉ាងច្បាស់លាស់។ ពន្លឺរបស់វាគឺនៅកម្រិតឈានមុខគេលើពិភពលោកនៅក្នុងវិស័យឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលចម្លងពណ៌ពីរបន្ទះឈីបតែមួយបច្ចុប្បន្ន។ ទាក់ទងនឹងការអនុវត្តជាក់ស្តែង សមិទ្ធផលនេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញ និងសមត្ថភាពប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែករបស់លីដារពហុពណ៌នៅក្នុងបរិស្ថានស្មុគស្មាញដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីពន្លឺខ្ពស់ និងលក្ខណៈពណ៌ពីររបស់វា។ នៅក្នុងវិស័យនៃសិតសក់ប្រេកង់អុបទិក ទិន្នផលរលកពីរដែលមានស្ថេរភាពរបស់វាអាចផ្តល់ការគាំទ្រដ៏សំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីដូចជាការវាស់វែងវិសាលគមដ៏ច្បាស់លាស់ និងការចាប់សញ្ញាអុបទិកដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៣ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២៥