آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ، الٽرا پتلي آپٽيڪل گونج ڪندڙ

آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ، الٽرا پتلي آپٽيڪل گونج ڪندڙ
بصري گونج ڪندڙ روشنيءَ جي لهرن جي مخصوص موج ڊگھائي کي محدود جاءِ تي مقامي ڪري سگهن ٿا، ۽ روشنيءَ واري معاملي ۾ اهم ايپليڪيشنون آهن،بصري رابطي، بصري سينسنگ، ۽ بصري انضمام. گونجندڙ جي سائيز جو دارومدار بنيادي طور تي مادي خاصيتن ۽ آپريٽنگ ويج لينٿ تي هوندو آهي، مثال طور، ويجھي انفراريڊ بينڊ ۾ ڪم ڪندڙ سلڪون گونجندڙن کي عام طور تي سئو نانو ميٽرن ۽ ان کان مٿي جي آپٽيڪل ڍانچي جي ضرورت هوندي آهي. تازن سالن ۾، الٽرا پتلي پلانر آپٽيڪل ريزونيٽرز انهن جي امڪاني ايپليڪيشنن جي ڪري ساخت جي رنگ، هولوگرافڪ اميجنگ، لائٽ فيلڊ ريگيوليشن ۽ آپٽو اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي ڪري تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي. Planar resonators جي ٿلهي کي ڪيئن گھٽائڻ هڪ مشڪل مسئلن مان هڪ آهي جيڪو محققن کي درپيش آهي.
روايتي سيميڪنڊڪٽر مواد کان مختلف، 3D ٽوپولاجيڪل انسوليٽر (جهڙوڪ بسمٿ ٽيلرائڊ، اينٽيموني ٽيلورائڊ، بيسمٿ سيلنائيڊ، وغيره) نيون معلوماتي مواد آهن جن سان ٽوپيولوجيڪل طور تي محفوظ ٿيل ڌاتو جي مٿاڇري واري رياستن ۽ انسوليٽر رياستن سان. مٿاڇري واري حالت وقت جي ڦيرڦار جي همواريءَ سان محفوظ آهي، ۽ ان جا اليڪٽران غير مقناطيسي ناپاڪيءَ سان ٽڙيل پکڙيل نه آهن، جيڪي گهٽ-پاور ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ۽ اسپنٽرانڪ ڊوائيسز ۾ اهم ايپليڪيشن جا امڪان آهن. ساڳئي وقت، ٽوپيولوجيڪل انسوليٽر مواد پڻ شاندار نظرياتي ملڪيت ڏيکاري ٿو، جهڙوڪ اعلي ريفرڪٽري انڊيڪس، وڏي غير لڪيربصريقابليت، وسيع ڪم ڪندڙ اسپيڪٽرم رينج، tunability، آسان انضمام، وغيره، جيڪو روشني جي ضابطي جي احساس لاء هڪ نئون پليٽ فارم مهيا ڪري ٿو ۽optoelectronic ڊوائيسز.
چين ۾ هڪ تحقيقي ٽيم وڏي ايراضيءَ ۾ وڌندڙ بيسمٿ ٽيلورائڊ ٽوپولاجيڪل انسوليٽر نانوفيلم استعمال ڪندي الٽرا پتلي آپٽيڪل ريزونيٽرز جي ٺهڻ لاءِ هڪ طريقو تجويز ڪيو آهي. آپٽيڪل گفا ويجھي انفراريڊ بينڊ ۾ واضح گونج جذب ڪندڙ خاصيتون ڏيکاري ٿو. بسمٿ ٽيلورائڊ وٽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ ۾ 6 کان وڌيڪ ريفريڪٽو انڊيڪس آهي (روايتي هاءِ ريفريڪٽو انڊيڪس مواد جهڙوڪ سلڪون ۽ جرميميم جي اضطراب واري انڊيڪس کان وڌيڪ)، انهي ڪري ته آپٽيڪل گفا جي ٿلهي گونج جي 20-20 تائين پهچي سگهي ٿي. موج جي ڊيگهه. ساڳئي وقت، آپٽيڪل گونج ڪندڙ هڪ طرفي فوٽوونڪ ڪرسٽل تي جمع ڪيو ويندو آهي، ۽ هڪ ناول برقياتي مقناطيسي طور تي مبني شفافيت جو اثر نظرياتي ڪميونيڪيشن بينڊ ۾ ڏسڻ ۾ اچي ٿو، جيڪو ٽام پلازمون سان گونج ڪندڙ جي ميلاپ ۽ ان جي تباهي واري مداخلت جي ڪري آهي. . هن اثر جو spectral ردعمل نظريي resonator جي ٿلهي تي دارومدار رکي ٿي ۽ ambient refractive انڊيڪس جي تبديلي لاء مضبوط آهي. هي ڪم الٽراٿن آپٽيڪل ڪيفيت، ٽوپيولوجيڪل انسوليٽر مادي اسپيڪٽرم ريگيوليشن ۽ آپٽو اليڪٽرونڪ ڊوائيسز جي تخليق لاءِ هڪ نئون رستو کولي ٿو.
جيئن FIG ۾ ڏيکاريل آهي. 1a ۽ 1b، آپٽيڪل گونج ڪندڙ بنيادي طور تي بيسمٿ ٽيلورائڊ ٽوپولاجيڪل انسوليٽر ۽ سلور نانوفيلمز تي مشتمل آهي. بسمٿ ٽيلورائڊ نانوفيلمس ميگنيٽران اسپٽرنگ ذريعي تيار ڪيا ويا آهن وڏي ايراضي ۽ سٺي لوڻ آهي. جڏهن بيسمٿ ٽيلرائڊ ۽ سلور فلمن جي ٿولهه 42 nm ۽ 30 nm آهي، ترتيب سان، آپٽيڪل گفا 1100 ~ 1800 nm جي بينڊ ۾ مضبوط گونج جذب ڏيکاري ٿي (شڪل 1c). جڏهن محقق هن بصري گفا کي Ta2O5 (182 nm) ۽ SiO2 (260 nm) تہن (شڪل 1e) جي متبادل اسٽيڪ مان ٺهيل هڪ فوٽوونڪ ڪرسٽل تي ضم ڪيو، هڪ جدا جذبي وادي (Figure 1f) اصل گونجندڙ جذب (~) جي ويجهو ظاهر ٿيو. 1550 nm)، جيڪو ايٽمي سسٽم پاران پيدا ڪيل برقياتي مقناطيسي طور تي شفاف شفافيت واري اثر سان ملندڙ جلندڙ آهي.

بسمٿ ٽيلورائڊ مواد ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪروسکوپي ۽ ellipsometry جي خاصيت هئي. فگ. 2a-2c ڏيکاري ٿو ٽرانسميشن اليڪٽران مائيڪروگرافس (هاءِ ريزوليوشن تصويرون) ۽ بيسمٿ ٽيلرائڊ نانوفيلمز جي چونڊيل اليڪٽران تفاوت جا نمونا. اهو انگ اکر مان ڏسي سگهجي ٿو ته تيار ڪيل بيسمٿ ٽيلورائڊ نانوفيلم پولي ڪرسٽلائن مواد آهن، ۽ مکيه ترقي جي رخ (015) ڪرسٽل جهاز آهي. شڪل 2d-2f ڏيکاري ٿو بيسمٿ ٽيلورائڊ جي پيچيده اضطراري انڊيڪس کي ماپيل ايلپسوميٽر ۽ ٺهيل مٿاڇري واري حالت ۽ رياست جي پيچيده ريفرڪٽري انڊيڪس. نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته مٿاڇري واري حالت جي ختم ٿيڻ جي گنجائش 230 ~ 1930 nm جي رينج ۾ ريفرڪٽري انڊيڪس کان وڌيڪ آهي، ڌاتو جھڙي خاصيتون ڏيکاريندي. جسم جو اضطراب انڊيڪس 6 کان وڌيڪ هوندو آهي جڏهن ته موج جي ڊيگهه 1385 nm کان وڌيڪ هوندي آهي، جيڪا هن بينڊ ۾ سلکان، جرميميم ۽ ٻين روايتي هاءِ ريفريڪٽو انڊيڪس مواد کان تمام گهڻي هوندي آهي، جيڪا الٽرا جي تياري لاءِ بنياد رکي ٿي. - پتلي بصري resonators. محقق نشاندهي ڪن ٿا ته هي پهريون اطلاع ڏنو ويو آهي هڪ ٽوپوولوجيڪل انسوليٽر پلانر آپٽيڪل گفا جي ٿلهي سان صرف ڏهن نانو ميٽرن جي ٿلهي آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ ۾. تنهن کان پوءِ، الٽرا پتلي آپٽيڪل گفا جي جذب اسپيڪٽرم ۽ گونج جي موج جي ماپ ڪئي وئي بسمٿ ٽيلورائڊ جي ٿلهي سان. آخرڪار، چانديء جي فلم جي ٿلهي جو اثر برقياتي مقناطيسي طور تي حوصلا افزائي اسپيڪٽرا تي بيسمٿ ٽيلورائڊ نانوڪويٽي / فوٽوونڪ ڪرسٽل ڍانچي ۾ تحقيق ڪئي وئي آهي.

بسمٿ ٽيلورائڊ ٽوپولاجيڪل انسوليٽرز جي وڏي ايراضيءَ واري فليٽ پتلي فلمن کي تيار ڪندي، ۽ ويجھي انفراريڊ بينڊ ۾ بسمٿ ٽيلورائڊ مواد جي الٽرا هاءِ ريفريڪٽو انڊيڪس جو فائدو وٺي، صرف ڏهن نانو ميٽرن جي ٿلهي سان هڪ پلانر آپٽيڪل ڪيفيت حاصل ڪئي ويندي آهي. الٽرا پتلي آپٽيڪل گفا ويجهي انفراريڊ بينڊ ۾ موثر گونج واري روشني جذب کي محسوس ڪري سگهي ٿي، ۽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ ۾ آپٽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي ترقي ۾ اهم ايپليڪيشن قيمت آهي. بسمٿ ٽيلورائڊ آپٽيڪل گفا جي ٿلهي گونج واري ويڪرائي ڦاڪ جي لڪير آهي، ۽ ساڳي سلکان ۽ جرميميم آپٽيڪل گفا جي ڀيٽ ۾ ننڍي آهي. ساڳئي وقت، بيسمٿ ٽيلورائڊ آپٽيڪل گفا کي فوٽوونڪ ڪرسٽل سان ضم ڪيو ويو آهي ته جيئن ائٽمي نظام جي برقياتي مقناطيسي طور تي مبني شفافيت سان ملندڙ غير معمولي نظرياتي اثر حاصل ڪرڻ لاء، جيڪو مائڪرو ساخت جي اسپيڪٽرم ريگيوليشن لاء هڪ نئون طريقو مهيا ڪري ٿو. هي مطالعو روشني ريگيوليشن ۽ آپٽيڪل فنڪشنل ڊوائيسز ۾ مٿينولوجيڪل انسوليٽر مواد جي تحقيق کي وڌائڻ ۾ هڪ خاص ڪردار ادا ڪري ٿو.