يتوفر الهيكل النموذجي لطبقات النقاط الكمية (QD) في InAs على ركيزة InP بطول موجة يبلغ 1.55um للكاشف الضوئي QD. تسمى النقطة الكمومية البلورات النانوية شبه الموصلة (NCs) ، والتي تشير إلى المواد النانوية المقيدة ثلاثية الأبعاد بنصف قطر أصغر من أو بالقرب من نصف قطر إكسيتون بور. والنقاط الكمومية الغروية (CQDs) لها تأثيرات واضحة للحصر الكمي في مجال التطبيقات الإلكترونية الضوئية ويمكن أن توفر منصة عملية لأجهزة معالجة الطور السائل. النقطة الكمومية هي الأساس لبناء أجهزة كشف ضوئية منخفضة الطاقة وعالية الأداء وهي مادة مرشحة جديدة لتطوير جيل من الأجهزة الإلكترونية عالية الأداء. فيما يلي الهيكل الفوقي مع نقطة الكم InAs / InP:
1. InP Epitaxial Wafer مع InAs Quantum Dot
| مادة | سماكة |
| i-InP | 100 نانومتر |
| InGaAsP أو InP | – |
| InAs | QDs |
| InGaAsP أو InP | – |
| i-InP | 200 نانومتر |
| الركيزة SI-InP | – |
يعتبر ليزر نقطة الكم بالتجويف الخارجي InAs / InP الذي يعمل في نافذة 1.55 ميكرومتر مكونًا مهمًا لتعدد إرسال تقسيم الطول الموجي في اتصالات الألياف الضوئية.
2. حول InAs Quantum Dot Growth
حتى الآن ، تم تطوير مجموعة متنوعة من الأساليب لإعداد مواد QDs ، والتي يمكن تقسيمها تقريبًا إلى فئتين: الأولى طريقة "من أعلى إلى أسفل" ، والأخرى طريقة "من أسفل إلى أعلى".
عادةً ما تستخدم طريقة "من أعلى إلى أسفل" تقنيات النقش التقليدية لتحويل المواد كبيرة الحجم إلى QDs بمقياس النانو. تُستخدم الطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون ونقش الأيونات التفاعلية والحفر الكيميائي الرطب بشكل شائع لإعداد QDs لأشباه الموصلات II-V و II-VI. يمكن للطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون نقش أنماط النانو وتصميم وتصنيع الهياكل النانوية بمرونة. وبهذه الطريقة ، يمكن تحقيق الفصل الدقيق والترتيب الدوري لمعايير الجودة والخطوط والحلقات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الحزم الأيونية المركزة لإنشاء مصفوفة النقاط الكمومية. يرتبط شكل النقاط الكمومية وحجمها وتباعد الجسيمات بقطر الحزمة الأيونية.
وفقًا لتقنيات التجميع الذاتي المختلفة ، يمكن تقسيم الطريقة "التصاعدية" إلى طريقة تخليق الطور الغازي وترسيب البخار. تُستخدم طريقة ترسيب البخار على نطاق واسع في تخليق النقاط الكمومية ، وعادةً ما تشمل التبخر الحراري ، وترسب البخار الكيميائي ، والاستئصال بالليزر ، وتضخم الحزمة الجزيئية والوسائل التقنية الأخرى.
أظهرت العديد من الدراسات أنه لا يزال هناك مشكلة في الحصول على نقاط كمومية مجمعة ذاتيًا بترتيب منظم وحجم موحد.
3. حالة التطوير وتطبيق تقنية النقاط الكمية
مع تقدم الليزر ، والدوائر الإلكترونية والفوتونية المتكاملة ، والترابط البصري وتكنولوجيا التعديل ، يمكن لمجتمع اليوم الاستمتاع بالراحة التي يوفرها النطاق العريض ، والإنترنت عالي السرعة ، واتصال شبكة الهاتف المحمول. تم العثور على علاقة واضحة بين ارتفاع نقطة الكم وسمك ترسب InP من خلال تجارب التلألؤ الضوئي والمجهر الإلكتروني للإرسال. يمكن أن تحصل طريقة نمو الغطاء المحسّن على 1550 نانومتر من الطول الموجي وعرض الخط الطيفي الضيق في ليزر التغذية الراجعة الموزعة InAs / InP. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم النقطة الكمومية تصنيع الأجهزة بانبعاثات في نطاق 1.5 ميكرومتر.
ومع ذلك ، مع الزيادة السريعة في الطلب على الطاقة والطلب على النطاق الترددي ، تحتاج التكنولوجيا فائقة الصغر إلى مزيد من الابتكار في الدوائر الإلكترونية المتكاملة والفوتونية. في البصريات ، تتفوق تقنية الليزر القائمة على QDs على التكنولوجيا القائمة على البئر الكمومي (Qwell) ، مما يحرز تقدمًا كبيرًا. سيصبح الصمام الثنائي الليزري والمضخم البصري المصنوع على رقاقة مع غشاء نقطي InAs المزروع بشكل موحد المنتج الرئيسي لتكنولوجيا اتصالات المعلومات الموفرة للطاقة في المستقبل والألياف الضوئية لنقل المعلومات.
لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني على victorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.