Para ilmuwan pertama kali merancang laser RGB monolitik

Tumbuhnya nanosubstrate

ilmuwan Amerika dari University of Arizona untuk pertama kalinya berhasil membuat laser RGB monolitik. Elemen pemancar cahaya terletak pada substrat skala nano yang sama, dan warna sinar yang dipancarkan dapat disesuaikan secara bebas dalam rentang yang luas, termasuk penerimaan sinar putih.

Sebuah laser (laser, amplifikasi cahaya dengan stimulasi emisi radiasi, "mengubah cahaya menjadi radiasi monokromatik yang koheren (yaitu, warna tunggal). Einstein meramalkan adanya efek emisi terstimulasi pada tahun 1916, dan laser pertama berdasarkan kristal ruby ​​buatan dibuat pada tahun 1960.

Fitur khas dari sinar laser adalah satu panjang gelombang konstan (atau satu set panjang diskrit), atau satu warna tertentu. Apa yang dilihat mata kita sebagai putih adalah set radiasi akromatik dengan panjang gelombang berbeda yang memiliki kekuatan yang sama, sehingga tidak mungkin untuk menghasilkan laser putih.

Tetapi Anda dapat menggabungkan radiasi beberapa laser dengan panjang gelombang berbeda. Jika, misalnya, kami menggabungkan laser dari tiga warna primer (merah, hijau, biru - RGB), kami mendapatkan warna putih. Sistem laser yang menggabungkan beberapa sinar dan memberikan warna yang berbeda banyak digunakan dalam berbagai bidang aktivitas manusia, termasuk bahkan program pertunjukan laser. Tetapi perangkat seperti itu tidak dapat dibuat cukup kecil untuk digunakan dalam mikroelektronika.



Dalam drive optik yang dulu populer, dan sekarang secara bertahap keluar, laser dengan panjang gelombang berbeda digunakan untuk bekerja dengan berbagai jenis drive - CD, DVD, Blu-Ray. Karena itu, dalam drive universal gunakan beberapa laser. Benar, Sony pada tahun 2003 memproduksi laser monolitik dual-band di laboratorium untuk digunakan baik untuk merekam CD-R / RW dan DVD, tetapi tidak mencapai produksi.



Penciptaan laser monolitik telah mengalami kesulitan khusus yang terkait dengan fakta bahwa perlu untuk menggabungkan semikonduktor dengan karakteristik yang sangat berbeda dalam satu struktur. Kristal dibedakan oleh konstanta kisi- ukuran sel-sel kristal. Panjang gelombang radiasi yang dipancarkan oleh laser tergantung pada konstanta ini. Tetapi untuk menumbuhkan kristal dikombinasikan dengan konstanta yang sangat berbeda menggunakan metode tradisional tidak mungkin.

Tetapi para ilmuwan dari Arizona berhasil membuat struktur semikonduktor yang terdiri dari tiga segmen, yang masing-masing memancarkan gelombang dalam jangkauannya sendiri. Ini terdiri dari seng, kadmium, belerang dan selenium, dibagi menjadi beberapa bagian. Ketika substrat tereksitasi, kadmium dan selenium bersama-sama memancarkan radiasi merah, kadmium dan sulfur-hijau, dan seng dan sulfur-biru. Prestasi ini dimungkinkan berkat riset lebih dari sepuluh tahun yang terkait dengan teknologi nano. Untuk pertumbuhan kristal, metode "pertukaran ion ganda" digunakan.

Menurut para ilmuwan, laser adalah sumber cahaya yang lebih efisien daripada LED, dan lebih banyak warna dapat ditransmisikan dengan laser. Menurut Profesor Kun-Zhen Ning, yang memimpin penelitian, menurut data mereka, laser monolitik mampu mereproduksi 70% lebih banyak warna daripada yang disediakan oleh standar saat ini untuk tampilan LED.

Selain pencahayaan dan tampilan, laser dapat digunakan untuk mengembangkan sistem transmisi data Li-Fi yang paling efisien. Sistem ini menggunakan pencahayaan kamar untuk mengirimkan data melalui pulsa cahaya yang berhadapan langsung. Sistem semacam itu yang didasarkan pada LED, yang saat ini sedang dalam pengembangan, harus memberikan kecepatan transmisi yang urutan besarnya lebih tinggi dari kemampuan Wi-Fi saat ini. Pada saat yang sama, menurut peneliti, laser Li-Fi dapat menjadi satu atau dua urutan lebih cepat daripada berbasis LED.

Source: https://habr.com/ru/post/id382297/