Amerikanyň Birleşen Ştatlarynyň Penn Döwlet Uniwersitetiniň gözlegçileri ýakyn wagtda ýarymgeçiriji ýadro süýüminiň özi elektrik-optiki (elektron-optiki) öwrüjilere we gymmat optiki- däl-de, gymmat “elektrik-optiki-elektrik” öwrülişigini amala aşyryp biljekdigini aýtdy. kabul ediş ahyrynda elektron öwrüjiler.

Bu täze oýlap tapyş, içki diametri 1,7 mikron bolan aýna kapilýarda bir kristal kremniniň ýadrosyny birleşdirmek we iki ujunda berkitmek we möhürlemek, ýekeje kristal kremnini emele getirmek, şeýlelik bilen arzan ýeke kristal kremniý germaniý we iki ujunda ýeke kristal kremnini birleşdirmekdir. .Bu gözleg, Penn döwlet uniwersitetiniň materiallar ylym we in Engineeringenerçilik kafedrasynda professorlar Wenkatraman Gopalan we Jon Badding we doktorlyk okuwçysy Sýaoýu Ji bilen bilelikde geçirildi.

Içki diametri 1,7 mikron bolan aýna kapilýarda amorf kremniniň ýadrosyny goşuň

Häzirki wagtda ulanylýan ýönekeý optiki süýüm, ýumşak polimer örtük bilen örtülen aýna turbanyň üstünde fotonlary çykaryp biler.Iň oňat signal optiki süýümde aýnadan polime şöhlelendirilip saklanýar, şonuň üçin uzak aralyga geçiriş wagtynda signal ýitgisi ýok diýen ýaly.Gynansagam, kompýuterden iberilýän ähli maglumatlar, geçirişiň ahyrynda gymmat elektro-optiki öwrüliş modullarynyň ulanylmagyny talap edýär.

Şonuň ýaly-da, kabul ediji kabul ediş nokadynda gymmat fotoelektrik öwrüjileri talap edýän kompýuterdir.Signaly güýçlendirmek üçin dürli şäherleriň arasyndaky ultra uzyn aralyk has duýgur optiki-elektrik öwrülişigini amala aşyrmak, soňra elektronlary güýçlendirmek we optiki signalyň berilmegi üçin super elektro-optiki öwrüjiden geçmek üçin “gaýtalaýjy” talap edýär. indiki birine geçiň estafeta ahyrsoňy barmaly ýerine ýetýär.

Penn Döwlet Uniwersitetiniň gözlegçileri akylly ýarymgeçirijiler bilen doldurylan optiki süýümleri ösdürip, özbaşdak elektrik-optiki-elektrik öwrülişigini amala aşyrmaga mümkinçilik döreder diýip umyt edýärler.Häzirki wagtda gözleg topary entek maksadyna ýetmedi, ýöne ýarymgeçiriji optiki süýümdäki ähli zerur materiallary üstünlikli birleşdirdi we şol bir wagtyň özünde fotonlary we elektronlary geçirip biljekdigini subut etdi.Ondan soň, zerur optiki-elektrik we elektrik-optiki öwrülişi hakyky wagtda ýerine ýetirmek üçin optiki süýümiň iki ujunda ýekeje kristal kremnini nagyşlamaly.

Badding 2006-njy ýylda kremniý bilen doldurylan süýümleri ulanmagyň mümkinçiligini görkezdi we Ji soňra doktorlyk dissertasiýasynda ýokary arassa ýeke kristal kremniý germaniý bilen aýna kapilýarlary birleşdirmek üçin lazerleri ulandy.Netijede, Badding-iň ýokary öndürijilikli özboluşly prototipini täjirçilik taýdan peýdaly materiala öwürýän, 2000 esse uzyn akylly monosilikon möhür.

Penn döwlet uniwersitetiniň materiallar ylymlary kafedrasynyň kandidaty Sýaoýu Ji, Argonne milli barlaghanasynda kristalizasiýa synaglaryny geçirýär.

Bu ultra kiçi kristal kremniý ýadrosy, Ji-e 750-900 gradus Fahrenheit temperaturasynda aýna ýadrosynyň merkezindäki kristal gurluşyny eretmek we arassalamak üçin lazer skanerini ulanmaga mümkinçilik berýär, şeýlelik bilen aýnanyň kremniniň hapalanmagynyň öňüni alýar.

Şonuň üçin Baddingiň akylly ýarymgeçirijileri we ýönekeý optiki süýümleri şol bir optiki-elektrik süýümi bilen birleşdirmek üçin ilkinji synanyşygyndan 10 ýyldan gowrak wagt gerek boldy.

Ondan soň gözlegçiler optimizirlemäge başlarlar (akylly süýümi geçiriş tizligine we ýönekeý süýüm bilen deňeşdirip boljak hiline ýetmek üçin) we endoskoplar, şekillendiriş we süýüm lazerleri ýaly amaly goşundylar üçin kremniý germaniýini nagyşlap başlarlar.