SiC-wafere kan tilbydes til forskning i laserstrømkonvertere. Yderligere information henvises tilhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html. Eventuelle spørgsmål bedes du kontakte vores salgsteam medvictorchan@powerwaywafer.com.

Den nuværende højeffekt lasertransmissionsteknologi står over for to store begrænsninger i forbedringen af ​​effektiviteten af ​​optoelektroniske modtagere: iboende entropitab forbundet med materialer med lavt båndgab (såsom GaAs) og seriemodstandstab, der reducerer enhedens ydeevne ved høje effekttætheder. Den nye arkitektur, der bruger materialer med høj båndgab og lasereffektkonvertere (LPC'er), er blevet set som en alternativ løsning til at overvinde disse begrænsninger.

Forskere har for første gang kombineret brugen af ​​materialer med høj båndgab og vertikal epitaksial heterostrukturarkitektur (VEHSA) strukturer som to strategier til at forbedre højeffekt lasertransmissionsteknologi. Til dette formål blev anvendeligheden af ​​3C, 4H og 6H SiC polykrystallinske materialer som almindeligt anvendte grundmaterialer til horisontale laser power converter (hLPC) strukturer undersøgt. Optimeret hLPC-strukturen med et input effekttæthedsområde på 1-1000Wcm^-2. Alle polykrystallinske typer udkonkurrerer den nuværende eksperimentelle LPC's bedste ydeevne, og effektiviteten af ​​hLPC baseret på 3C-SiC er højere end andre polykrystallinske typer ved alle testede indgangseffekttætheder. Resultaterne indikerer, at VEHSA yder bedre end hLPC-strukturen i alle indgangseffektområder på grund af faldet i strøm, hvilket kan øge højden af ​​disse enheder og absorbere større stråler end hLPC-strukturen. I hLPC-strukturen er diffusionslængden af ​​ladningsbærere en af ​​de vigtigste begrænsende faktorer. Derudover kan en forøgelse af antallet af VEHSA-batterier også reducere tabene forårsaget af Joule-effekten. Ved høje lasereffekttætheder er VEHSA med 2 batterier påvirket af seriemodstandstab. Sammenlignet med VEHSA med 4 batterier falder effektiviteten med 1,6 % og 3,6 % ved 1000 W cm^-2og 3000 W cm^-2, henholdsvis. Ved disse lasereffekttætheder er effektiviteten af ​​VEHSA med 2 batterier imidlertid henholdsvis 5 % og 11,3 % højere end hLPC. Ved 3000 W cm cm^-2, effektiviteten af ​​VEHSA med 4 batterier er 87,4%.

Fig. 1 Forholdet mellem effektivitet og temperatur af tre hLPC SiC polytype materialer optimeret under 1000 W cm^-2tilstand

Fig. 2 Forholdet mellem effektivitet og input-effekttæthed (Pin) for 3C-SiC-baserede enheder, der bruger hLPC-arkitektur og VEHSA med 2, 3 og 4 batterier. Dette inkluderer GaAs VEHSA-5 eksperimentelle enhed med den bedste ydeevne.

Det er værd at bemærke, at den fremtidige indførelse af højeffekt lasertransmissionsteknologi kan stå over for udfordringer, såsom behovet for en lige linje fra laserkilden til målet (medmindre der bruges fiberoptik), høj lasereffektdæmpning, der kan eksistere i medier såsom luft (lavere end traditionel galliumarsenid-baseret LPC i SiC) og virkningen af ​​at bruge højeffektlasere, der arbejder i miljøer med synligt lys, på øjensikkerhed (som kan løses gennem skræddersyet automatisk lasernedlukning og automatiske effektreduktionssystemer).

Selvom ydeevnen af ​​ægte LPC baseret på SiC kan blive påvirket af produktionsproblemer, indikerer de viste resultater, at kombinationen af ​​3C-SiC og VEHSA arkitektur er et gavnligt supplement, der åbner en lovende vej for effektiv transmission af ultrahøj lasereffekttæthed . Den foreslåede teknologi har skabt et nyt paradigmeskift, der kan overføre effekttæthed på op til kilowatt pr. kvadratcentimeter over lange afstande gennem medier såsom jordatmosfære (leverer strøm til luftdroner, fjernsensorer og robotter), vand (til autonome undervandsfartøjer) ), eller det ydre rum (til rovere og satellitter).

For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.