Dúirt taighdeoirí in Ollscoil Penn State sna Stáit Aontaithe go luath go bhféadfadh an croí-snáithín leathsheoltóra féin tiontú costasach “leictreach-optúil-leictreach” a dhéanamh gan a bheith ag brath ar na tiontairí leictreacha-optúla (leictreon-optúla), agus costasach optúil-. tiontairí leictreonacha ag an deireadh glactha.

Is é an t-aireagán nua seo ná croí sileacain criostail aonair a chomhcheangal i ribeach gloine le trastomhas istigh de 1.7 miocrón, agus soladú agus séalú ag an dá cheann chun sileacain aonchriostail a fhoirmiú, rud a chomhcheanglaíonn gearmáiniam sileacain aonchriostail agus sileacain aonchriostail ag an dá cheann. .Rinne na hOllúna Venkatraman Gopalan agus John Badding i Roinn na hEolaíochta Ábhar agus na hInnealtóireachta ag Ollscoil Stáit Penn agus an mac léinn dochtúireachta Xiaoyu Ji an taighde seo i gcomhpháirt le chéile.

Ionchorprú croí sileacain éagruthach i ribeach gloine le trastomhas istigh de 1.7 miocrón

Ní féidir leis an snáithín optúil simplí a úsáidtear inniu ach fótóin a astú feadh feadán gloine atá clúdaithe le sciath polaiméire bog.Coinnítear an comhartha is fearr sa snáithín optúil trí léiriú ón ghloine go dtí an polaiméir, agus mar sin níl beagnach aon chaillteanas comhartha le linn an tarchuir fad-achair.Ar an drochuair, éilíonn na sonraí go léir a tharchuirtear ón ríomhaire go n-úsáidfear modúil tiontaithe leictrea-optúla daor ag an deireadh tarchurtha.

Ar an gcaoi chéanna, is ríomhaire é an glacadóir a éilíonn tiontairí fótaileictreacha costasacha ag an deireadh glactha.Chun an comhartha a neartú, éilíonn an fad ultra-fhada idir cathracha éagsúla "athsheoltóir" chun tiontú optúil-leictreach níos íogaire a dhéanamh, ansin na leictreoin a mhéadú, agus ansin pas a fháil trí tiontaire leictreastatach super chun an comhartha optúil a ligean. pas go dtí an chéad cheann eile Sroicheann an sealaíochta a cheann scríbe ar deireadh.

Tá súil ag taighdeoirí ag Ollscoil Stáit Penn snáithíní optúla a fhorbairt a líonadh le leathsheoltóirí cliste, rud a thugann an cumas dóibh comhshó leictreach-optúil-leictreacha a dhéanamh ar a gcuid féin.Faoi láthair, níl a sprioc bainte amach ag an bhfoireann taighde fós, ach d'éirigh leo na hábhair riachtanacha go léir a chomhcheangal ina snáithín optúil leathsheoltóra agus chruthaigh sé gur féidir leis fótóin agus leictreoin a tharchur ag an am céanna.Ansin, caithfidh siad sileacain criostail aonair a phatrúnáil ar dhá cheann an tsnáithín optúil chun an tiontú optúil-leictreach agus leictreach-optúil riachtanach a dhéanamh i bhfíor-am.

Léirigh Badding indéantacht snáithíní líonta sileacain a úsáid i 2006, agus ansin d'úsáid Ji léasair chun gearmáiniam sileacain aonchriostail ard-íonachta a chomhcheangal le ribeadáin gloine ina thaighde tráchtais dochtúireachta.Is é an toradh ná séala monosilicon cliste atá 2,000 uair níos faide, rud a thiontaíonn fréamhshamhail bhunaidh ard-éifeachtúlachta Badding ina ábhar atá inmharthana ó thaobh tráchtála de.

Déanann Xiaoyu Ji, iarrthóir PhD sa Roinn Eolaíochta Ábhar ag Ollscoil Stáit Penn, tástálacha criostalaithe ag Saotharlann Náisiúnta Argonne

Ligeann an croí sileacain criostail aonair ultra-bheag seo do Ji scanóir léasair a úsáid chun an struchtúr criostail i lár an chroí gloine a leá agus a bheachtú ag teocht 750-900 céim Fahrenheit, rud a sheachnaíonn éilliú sileacain na gloine.

Mar sin, ghlac sé níos mó ná 10 mbliana ó chéad iarracht Badding leathsheoltóirí cliste agus snáithíní optúla simplí a chomhcheangal leis an snáithín optúil-leictreach céanna.

Ansin, tosóidh na taighdeoirí ar bharrfheabhsú a dhéanamh (d'fhonn an snáithín cliste a bhaint amach ar an luas tarchurtha agus ar an gcáilíocht atá inchomparáide leis an snáithín simplí), agus déanfaidh siad an gearmáiniam sileacain d'iarratais phraiticiúla, lena n-áirítear ionscóp, íomháú agus léasair snáithíní.