គោលការណ៍នៃការងារនិងប្រភេទសំខាន់ៗឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ
សេមីកុងដុកទ័រឌីយ៉ូដឡាស៊ែរជាមួយនឹងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ការបង្រួមទំហំ និងភាពចម្រុះនៃរលកពន្លឺរបស់វា ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាសមាសធាតុស្នូលនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបតូអេឡិចត្រូនិចក្នុងវិស័យដូចជាការទំនាក់ទំនង ការថែទាំសុខភាព និងដំណើរការឧស្សាហកម្ម។ អត្ថបទនេះណែនាំបន្ថែមទៀតអំពីគោលការណ៍ធ្វើការ និងប្រភេទឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ ដែលងាយស្រួលសម្រាប់ជាឯកសារយោងសម្រាប់អ្នកស្រាវជ្រាវអុបតូអេឡិចត្រូនិចភាគច្រើន។
១. គោលការណ៍បញ្ចេញពន្លឺនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ
គោលការណ៍បញ្ចេញពន្លឺនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រគឺផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធក្រុម ការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រូនិច និងការបញ្ចេញពន្លឺដែលជំរុញដោយសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រ។ សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រគឺជាប្រភេទសម្ភារៈដែលមានចន្លោះក្រុម ដែលរួមមានក្រុមវ៉ាឡង់ និងក្រុមចរន្ត។ នៅពេលដែលសម្ភារៈស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពដី អេឡិចត្រុងបំពេញក្រុមវ៉ាឡង់ ខណៈពេលដែលមិនមានអេឡិចត្រុងនៅក្នុងក្រុមចរន្ត។ នៅពេលដែលដែនអគ្គិសនីជាក់លាក់មួយត្រូវបានអនុវត្តទៅខាងក្រៅ ឬចរន្តត្រូវបានចាក់ អេឡិចត្រុងមួយចំនួននឹងផ្លាស់ប្តូរពីក្រុមវ៉ាឡង់ទៅក្រុមចរន្ត ដោយបង្កើតជាគូរន្ធអេឡិចត្រុង។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃដំណើរការនៃការបញ្ចេញថាមពល នៅពេលដែលគូរន្ធអេឡិចត្រុងទាំងនេះត្រូវបានជំរុញដោយពិភពខាងក្រៅ ហ្វូតុង ពោលគឺឡាស៊ែរ នឹងត្រូវបានបង្កើត។
2. វិធីសាស្ត្ររំញោចនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ
មានវិធីសាស្ត្ររំញោចបីយ៉ាងសម្រាប់ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ គឺប្រភេទចាក់អគ្គិសនី ប្រភេទបូមអុបទិក និងប្រភេទរំញោចធ្នឹមអេឡិចត្រុងថាមពលខ្ពស់។
ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលចាក់ដោយអគ្គិសនី៖ ជាទូទៅ ពួកវាជាឌីយ៉ូដចំណុចប្រសព្វផ្ទៃស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលផលិតពីវត្ថុធាតុដើមដូចជា ហ្គាលីញ៉ូម អាសេនីត (GaAs) កាដមីញ៉ូម ស៊ុលហ្វីត (CdS) អ៊ីនដ្យូម ផូស្វ័រ (InP) និងស័ង្កសី ស៊ុលហ្វីត (ZnS)។ ពួកវាត្រូវបានរំភើបដោយការចាក់ចរន្តតាមបណ្តោយលំអៀងទៅមុខ ដែលបង្កើតការបញ្ចេញពន្លឺដែលជំរុញនៅក្នុងតំបន់ប្លង់ចំណុចប្រសព្វ។
ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលបូមដោយអុបទិក៖ ជាទូទៅ គ្រីស្តាល់តែមួយស៊ីមីកុងដុកទ័រប្រភេទ N ឬប្រភេទ P (ដូចជា GaAS, InAs, InSb ជាដើម) ត្រូវបានប្រើជាសារធាតុធ្វើការ ហើយឡាស៊ែរបញ្ចេញដោយឡាស៊ែរផ្សេងទៀតត្រូវបានប្រើជាការរំញោចដែលបូមដោយអុបទិក។
ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រដែលរំភើបដោយធ្នឹមអេឡិចត្រុងថាមពលខ្ពស់៖ ជាទូទៅ ពួកវាក៏ប្រើគ្រីស្តាល់តែមួយស៊ីមីកុងដុកទ័រប្រភេទ N ឬប្រភេទ P (ដូចជា PbS, CdS, ZhO ជាដើម) ជាសារធាតុធ្វើការ ហើយត្រូវបានរំភើបដោយការចាក់ធ្នឹមអេឡិចត្រុងថាមពលខ្ពស់ពីខាងក្រៅ។ ក្នុងចំណោមឧបករណ៍ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ ឧបករណ៍ដែលមានដំណើរការល្អជាង និងកម្មវិធីកាន់តែទូលំទូលាយគឺឡាស៊ែរឌីយ៉ូដ GaAs ដែលចាក់បញ្ចូលអគ្គិសនីជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធអេតេរ៉ូស្ត្រូពីរ។
៣. ប្រភេទសំខាន់ៗនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ
តំបន់សកម្មនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រគឺជាតំបន់ស្នូលសម្រាប់ការបង្កើតហ្វូតុង និងការពង្រីក ហើយកម្រាស់របស់វាគឺត្រឹមតែពីរបីមីក្រូម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ។ រចនាសម្ព័ន្ធរលកណែនាំខាងក្នុងត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីកំណត់ការសាយភាយចំហៀងនៃហ្វូតុង និងបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល (ដូចជារលកណែនាំជួរភ្នំ និងចំណុចប្រសព្វដែលកប់)។ ឡាស៊ែរនេះប្រើប្រាស់ការរចនាលិចកំដៅ និងជ្រើសរើសសម្ភារៈដែលមានចរន្តកំដៅខ្ពស់ (ដូចជាយ៉ាន់ស្ព័រទង់ដែង-ទុងស្តែន) សម្រាប់ការរលាយកំដៅយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលអាចការពារការរសាត់រលកដែលបណ្តាលមកពីការឡើងកំដៅខ្លាំង។ យោងតាមរចនាសម្ព័ន្ធ និងសេណារីយ៉ូកម្មវិធីរបស់វា ឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាបួនប្រភេទដូចខាងក្រោម៖
ឡាស៊ែរបញ្ចេញគែម (EEL)
ឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីផ្ទៃកាត់នៅចំហៀងបន្ទះឈីប ដោយបង្កើតជាចំណុចរាងអេលីប (ដែលមានមុំបង្វែរប្រហែល 30°×10°)។ រលកពន្លឺធម្មតារួមមាន 808nm (សម្រាប់បូម) 980 nm (សម្រាប់ទំនាក់ទំនង) និង 1550 nm (សម្រាប់ទំនាក់ទំនងសរសៃ)។ វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការកាត់ឧស្សាហកម្មថាមពលខ្ពស់ ប្រភពបូមឡាស៊ែរសរសៃ និងបណ្តាញឆ្អឹងខ្នងទំនាក់ទំនងអុបទិក។
2. ឡាស៊ែរបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងបញ្ឈរ (VCSEL)
ឡាស៊ែរត្រូវបានបញ្ចេញកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃបន្ទះឈីប ជាមួយនឹងធ្នឹមរាងជារង្វង់ និងស៊ីមេទ្រី (មុំឌីវើហ្សិន <15°)។ វារួមបញ្ចូលឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg ចែកចាយ (DBR) ដែលលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្រៅ។ វាត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការចាប់សញ្ញា 3D (ដូចជាការសម្គាល់មុខទូរស័ព្ទចល័ត) ការទំនាក់ទំនងអុបទិកចម្ងាយខ្លី (មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ) និង LiDAR។
៣. ឡាស៊ែរក្វាន់តុំ កាស្កេដ (QCL)
ដោយផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរជាលំដាប់នៃអេឡិចត្រុងរវាងអណ្តូងកង់ទិច រលកពន្លឺគ្របដណ្តប់លើជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាលទៅឆ្ងាយ (3-30 μm) ដោយមិនចាំបាច់មានការដាក់បញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជនឡើយ។ ហ្វូតុងត្រូវបានបង្កើតតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរអន្តរអនុក្រុម ហើយត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងកម្មវិធីដូចជាការចាប់សញ្ញាឧស្ម័ន (ដូចជាការរកឃើញ CO₂) ការថតរូបភាពតេរ៉ាហឺត និងការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន។
ការរចនាបែហោងខាងក្រៅរបស់ឡាស៊ែរដែលអាចលៃតម្រូវបាន (ក្រឡាចត្រង្គ/ព្រីស/កញ្ចក់ MEMS) អាចសម្រេចបានជួរលៃតម្រូវរលកពន្លឺ ±50 nm ជាមួយនឹងទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀត (<100 kHz) និងសមាមាត្របដិសេធរបៀបចំហៀងខ្ពស់ (>50 dB)។ វាត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងកម្មវិធីដូចជាការទំនាក់ទំនងពហុគុណបែងចែករលកពន្លឺក្រាស់ (DWDM) ការវិភាគវិសាលគម និងការថតរូបភាពជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។ ឡាស៊ែរសេមីកុងដុកទ័រត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ឡាស៊ែរទំនាក់ទំនង ឧបករណ៍ផ្ទុកឡាស៊ែរឌីជីថល ឧបករណ៍ដំណើរការឡាស៊ែរ ឧបករណ៍សម្គាល់ និងវេចខ្ចប់ឡាស៊ែរ ការកំណត់ប្រភេទ និងការបោះពុម្ពឡាស៊ែរ ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រឡាស៊ែរ ឧបករណ៍រកឃើញចម្ងាយឡាស៊ែរ និងឧបករណ៍សម្រាប់កម្សាន្ត និងអប់រំ គ្រឿងបន្លាស់ និងគ្រឿងបន្លាស់ឡាស៊ែរ។ល។ ពួកវាជាកម្មសិទ្ធិរបស់សមាសធាតុស្នូលនៃឧស្សាហកម្មឡាស៊ែរ។ ដោយសារតែកម្មវិធីជាច្រើនរបស់វា មានម៉ាក និងអ្នកផលិតឡាស៊ែរជាច្រើន។ នៅពេលធ្វើការជ្រើសរើស វាគួរតែផ្អែកលើតម្រូវការជាក់លាក់ និងវាលកម្មវិធី។ ក្រុមហ៊ុនផលិតផ្សេងៗគ្នាមានកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ហើយការជ្រើសរើសក្រុមហ៊ុនផលិត និងឡាស៊ែរគួរតែត្រូវបានធ្វើឡើងស្របតាមវាលកម្មវិធីជាក់ស្តែងនៃគម្រោង។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែវិច្ឆិកា-០៥-២០២៥