Wafer SiC boleh ditawarkan untuk penyelidikan penukar kuasa laser, maklumat tambahan sila rujukhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html. Sebarang pertanyaan sila hubungi pasukan jualan kami denganvictorchan@powerwaywafer.com.
Teknologi penghantaran laser berkuasa tinggi semasa menghadapi dua had utama dalam meningkatkan kecekapan penerima optoelektronik: kehilangan entropi yang wujud yang dikaitkan dengan bahan celah jalur rendah (seperti GaA) dan kehilangan rintangan siri yang mengurangkan prestasi peranti pada ketumpatan kuasa tinggi. Seni bina baharu menggunakan bahan celah jalur tinggi dan penukar kuasa laser (LPC) telah dilihat sebagai penyelesaian alternatif untuk mengatasi batasan ini.
Penyelidik buat pertama kalinya telah menggabungkan penggunaan bahan celah jalur tinggi dan struktur seni bina heterostruktur epitaxial menegak (VEHSA) sebagai dua strategi untuk meningkatkan teknologi penghantaran laser berkuasa tinggi. Untuk tujuan ini, kebolehgunaan bahan polihabluran 3C, 4H, dan 6H SiC sebagai bahan asas yang biasa digunakan untuk struktur penukar kuasa laser mendatar (hLPC) telah diterokai. Mengoptimumkan struktur hLPC dengan julat ketumpatan kuasa input 1-1000Wcm-2. Semua jenis polihabluran mengatasi prestasi terbaik LPC percubaan semasa, dan kecekapan hLPC berdasarkan 3C-SiC adalah lebih tinggi daripada jenis polihablur lain pada semua ketumpatan kuasa input yang diuji. Keputusan menunjukkan bahawa VEHSA berprestasi lebih baik daripada struktur hLPC dalam semua julat kuasa input, disebabkan oleh penurunan arus, yang boleh meningkatkan ketinggian peranti ini dan menyerap rasuk yang lebih besar daripada struktur hLPC. Dalam struktur hLPC, panjang resapan pembawa caj adalah salah satu faktor pengehad utama. Selain itu, menambah bilangan bateri VEHSA juga boleh mengurangkan kerugian yang disebabkan oleh kesan Joule. Pada ketumpatan kuasa laser yang tinggi, VEHSA dengan 2 bateri dipengaruhi oleh kehilangan rintangan siri. Berbanding dengan VEHSA dengan 4 bateri, kecekapan berkurangan sebanyak 1.6% dan 3.6% pada 1000 W cm-2dan 3000 W cm-2, masing-masing. Walau bagaimanapun, pada ketumpatan kuasa laser ini, kecekapan VEHSA dengan 2 bateri masing-masing adalah 5% dan 11.3% lebih tinggi daripada hLPC. Pada 3000 W cm cm-2, kecekapan VEHSA dengan 4 bateri ialah 87.4%.
Rajah 1 Hubungan antara kecekapan dan suhu tiga bahan politaip hLPC SiC yang dioptimumkan di bawah 1000 W cm-2syarat
Rajah 2 Hubungan antara kecekapan dan ketumpatan kuasa input (Pin) peranti berasaskan 3C-SiC menggunakan seni bina hLPC dan VEHSA dengan 2, 3 dan 4 bateri. Ini termasuk peranti eksperimen GaAs VEHSA-5 dengan prestasi terbaik.
Perlu diingat bahawa penggunaan teknologi penghantaran laser berkuasa tinggi pada masa hadapan mungkin menghadapi cabaran, seperti keperluan untuk garis lurus dari sumber laser ke sasaran (kecuali menggunakan gentian optik), pengecilan kuasa laser tinggi yang mungkin wujud dalam media. seperti udara (lebih rendah daripada LPC berasaskan gallium arsenide tradisional dalam SiC), dan kesan penggunaan laser berkuasa tinggi yang berfungsi dalam persekitaran cahaya yang boleh dilihat terhadap keselamatan mata (yang boleh ditangani melalui penutupan laser automatik tersuai dan sistem pengurangan kuasa automatik).
Walaupun prestasi LPC sebenar berdasarkan SiC mungkin terjejas oleh isu pembuatan, hasil yang dipaparkan menunjukkan bahawa gabungan seni bina 3C-SiC dan VEHSA adalah tambahan yang bermanfaat, membuka laluan yang menjanjikan untuk penghantaran ketumpatan kuasa laser ultra-tinggi yang cekap. . Teknologi yang dicadangkan telah mencipta anjakan paradigma baharu yang boleh menghantar ketumpatan kuasa sehingga kilowatt per sentimeter persegi pada jarak jauh melalui media seperti atmosfera tanah (menyediakan kuasa untuk dron udara, penderia jauh dan robot), air (untuk kenderaan autonomi bawah air. ), atau angkasa lepas (untuk rover dan satelit).
Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.