ಹೈ-ಪವರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳು

ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳುಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್
ಈ ಲೇಖನವು ಹೈ-ಪವರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲ ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಷ್ಠಾನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.ಲೇಸರ್"ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು, ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ದುರಂತದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹಾನಿಯನ್ನು (COD) ತಪ್ಪಿಸುವುದು" ಎಂಬ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಲ್ಪನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, 9 ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಆಳವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು:
1. ವಿಶಾಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರದೇಶ: ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶದ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರದೇಶದ ಅಗಲ W ಅನ್ನು ಕೆಲವು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ 50-200 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು), ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ವ್ಯಾಟ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಹತ್ತಾರು ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಂಗಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮೂಲ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
2. ಉದ್ದವಾದ ಕುಹರ: ಕುಹರದ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ವಿದ್ಯುತ್ ತಾಪನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ದಕ್ಷ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ. ಸಾಧನದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವುದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಶುದ್ಧತ್ವ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಇದರ ಮೂಲವಾಗಿದೆ.
3. ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಸಮ್ಮಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಳಿಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು: ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ (ಅಸಮ್ಮಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಳಿ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು), ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಆಂತರಿಕ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಲಂಬ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಹ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.
4. ಫಿಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್: ಬಾರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಫಿಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ (ಬೆಳಕು ಹೊರಸೂಸುವ ಘಟಕದ ಒಟ್ಟು ಅಗಲ ಮತ್ತು ಬಾರ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಅಗಲದ ಅನುಪಾತ) ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ತೊಂದರೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಫಿಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪವರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಫಿಲ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
6. ಎಂಡ್ ಫೇಸ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಎಂಡ್ ಫೇಸ್‌ನ ದುರಂತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಿರರ್ ಹಾನಿ (COMD) ಮಿತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ಭೇದಿಸುವ ಕೀಲಿಯಾಗಿದೆ. ಲೇಖನವು ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ:
6.1 ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆ ಮತ್ತು ಲೇಪನ: ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರಗಳನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನ/ವಿರೋಧಿ ಪ್ರತಿಫಲನ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಲೇಪಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ದೋಷಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಕಿರಣಶೀಲವಲ್ಲದ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು COMD ಮಿತಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
6.2 ಹೀರಿಕೊಳ್ಳದ ವಿಂಡೋ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು COMD ಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಕೊನೆಯ ಮುಖದ ಮೇಲೆ ಪಾರದರ್ಶಕ ವಿಂಡೋ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು.
6.3 ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಅಲ್ಲದ ವಲಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣವಲ್ಲದ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಅಲ್ಲದ ವಲಯವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿ.
7. ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊಳಪಿನ ವಿನ್ಯಾಸ: ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶದ ಲೇಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಳಪೆ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊಳಪಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪಡೆಯಲು ಎರಡು ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ:
7.1. ಕೋನ್ ರಚನೆ: ಮುಂಭಾಗದ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕಿರಿದಾದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ “ಬೀಜ ಪ್ರದೇಶ” ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ “ಕೋನ್ ವರ್ಧನೆ ಪ್ರದೇಶ” ವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ವರ್ಧಿಸುವಾಗ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಿತಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
7.2 ಮೋಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಉನ್ನತ-ಕ್ರಮಾಂಕದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಮೋಡ್‌ಗಳ ನಷ್ಟವನ್ನು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ವಿಶಾಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

8. ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಪರಿಹಾರ: ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವುದರಿಂದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಬಹುದು, ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಗೇನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಮಿತಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಪರಿಹಾರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವಿರುದ್ಧ ಸ್ಟ್ರೈನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ದೋಷಗಳ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
9. ಸುಧಾರಿತ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್: ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಸವಾಲುಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ, ಈ ಲೇಖನವು ಹೊಸ ಶಾಖ ಸಿಂಕ್ ವಸ್ತುಗಳು (ವಜ್ರ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು), ಮೈಕ್ರೋಚಾನೆಲ್ ಕೂಲರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.
10. ವಿತರಣಾ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ: ಚಿಪ್ ಮಟ್ಟದ ಆಂತರಿಕ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ಯೋಜನೆಯಾಗಿ, ಈ ರಚನೆಯು ರಿಡ್ಜ್ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯನ್ನು ಕುಹರದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಒಂದು ಉದ್ರೇಕ ವಲಯ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ವಲಯವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ವಿಧಾನಗಳ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಿ ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಲು ಚಿಪ್ ಒಳಗೆ ಅಡ್ಡ ಶಾಖ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಾರಾಂಶ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ವಿದ್ಯುತ್, ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಉಷ್ಣಬಲ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಬಹು-ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ವಿಶಾಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರದೇಶ, ಉದ್ದ ಕುಹರ ಮತ್ತು ಅಗಲವಾದ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯ ಮೂರು ಮೂಲಭೂತ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ, ಅಂತಿಮ ಮುಖದ ಹಾನಿ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ನಡುವೆ ಉತ್ತಮ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಭವಿಷ್ಯದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಯು ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ಹೊಸ ಭೌತಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.