나노 라기는 공진기로서 나노 와이어와 같은 나노 물질로 만들어지고 광습 또는 전기 여기에서 레이저를 방출 할 수있는 일종의 마이크로 및 나노 장치입니다. 이 레이저의 크기는 종종 수백 마이크론 또는 수십 마이크론에 불과하며 직경은 나노 미터 순서에 달려 있으며, 이는 미래의 박막 디스플레이, 통합 광학 및 기타 필드의 중요한 부분입니다.
나노 라이저의 분류 :
1. 나노 와이어 레이저
2001 년 미국 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California of California)의 연구원들은 미국에서 가장 작은 레이저 인 나노 라이저 (Nanolaser)를 나노 제선에 1 천분의 길이의 인간 머리카락에 만 만들었습니다. 이 레이저는 자외선 레이저를 방출 할뿐만 아니라 파란색에서 깊은 자외선에 이르는 레이저를 방출하도록 조정할 수 있습니다. 연구원들은 순수한 산화 아연 결정에서 레이저를 생성하기 위해 방향 에피 피트 화라는 표준 기술을 사용했습니다. 그들은 먼저“배양 된”나노 와이어, 즉 직경이 20nm ~ 150nm이고 10,000 nm 순수 산화 아연 과이어의 길이를 갖는 금 층에 형성됩니다. 그런 다음 연구원들이 온실 하의 다른 레이저로 나노 와이어의 순수한 산화 아연 결정을 활성화했을 때, 순수한 산화 아연 결정은 17nm의 파장을 갖는 레이저를 방출했습니다. 이러한 나노 라이저는 결국 화학 물질을 식별하고 컴퓨터 디스크 및 광학 컴퓨터의 정보 저장 용량을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
2. 자외선 나노 라이저
마이크로 레이저, 마이크로 디스크 레이저, 마이크로 링 레이저 및 Quantum Avalanche 레이저, 화학자 Yang Peidong 및 그의 동료들과 Berkeley의 동료들의 출현으로 실온 나노자를 만들었습니다. 이 산화 아연 나노 라저는 가벼운 여기에서 0.3nm 미만의 선폭 및 385nm의 파장을 갖는 레이저를 방출 할 수 있으며, 이는 세계에서 가장 작은 레이저로 간주되고 나노 기술을 사용하여 제조 된 최초의 실제 장치 중 하나입니다. 개발의 초기 단계에서 연구원들은이 ZnO 나놀라저가 제조하기 쉽고 밝기가 높고 작은 크기가 쉽고 성능이 Gan Blue 레이저와 동일하거나 더 나은 것으로 예측했습니다. 고밀도 나노 와이어 어레이를 만들 수 있기 때문에 Zno Nanolasers는 오늘날의 GAAS 장치에서는 불가능한 많은 응용 프로그램을 입력 할 수 있습니다. 이러한 레이저를 성장시키기 위해, Zno Nanowire는 에피 탁상 결정 성장을 촉매하는 가스 수송 방법에 의해 합성된다. 먼저, 사파이어 기판은 1 nm ~ 3.5nm 두께의 금 필름의 층으로 코팅 된 다음, 알루미나 보트에 넣고, 재료와 기판은 암모니아 흐름에서 880 ℃ ~ 905 ℃로 가열되어 Zn 증기를 생성 한 다음 Zn 증기를 기질로 전달한다. 육각형 단면적을 갖는 2μm ~ 10μm의 나노 와이어를 2 분 ~ 10 분의 성장 공정에서 생성 하였다. 연구원들은 Zno Nanowire가 직경이 20nm ~ 150nm 인 천연 레이저 캐비티를 형성하며, 대부분의 직경 (95%)은 70nm ~ 100nm입니다. 나노 와이어의 방출을 자극하는 연구를 위해 연구원들은 ND : YAG 레이저 (266nm 파장, 3NS 펄스 폭)의 네 번째 고조파 출력으로 온실에서 샘플을 광학적으로 펌핑했습니다. 방출 스펙트럼의 진화 동안, 빛은 펌프 전력의 증가와 관련하여 빛납니다. 레이싱이 Zno Nanowire (약 40kw/cm)의 임계 값을 초과하면 방출 스펙트럼에 가장 높은 지점이 나타납니다. 이 가장 높은 지점의 선 너비는 0.3nm 미만이며, 이는 임계 값 미만의 방출 정점에서 선 너비보다 1/50 미만입니다. 이러한 좁은 선폭과 방출 강도가 급격히 증가하면 연구원들은 자극 된 방출이 실제로이 나노 와이어에서 발생한다고 결론을 내 렸습니다. 따라서이 나노 와이어 어레이는 천연 공진기 역할을하여 이상적인 마이크로 레이저 소스가 될 수 있습니다. 연구원들은이 단락 나노라 저가 광학 컴퓨팅, 정보 저장 및 나노 분석기의 분야에서 사용될 수 있다고 생각합니다.
3. 양자 우물 레이저
2010 년 전후에, 반도체 칩에서 에칭 된 선 너비는 100Nm 이하에 도달하며 회로에서 전자가 몇 개 밖에 없을 것이며 전자의 증가 및 감소는 회로 작동에 큰 영향을 미칩니다. 이 문제를 해결하기 위해 양자 우물 레이저가 탄생했습니다. 양자 역학에서, 전자의 움직임을 제한하고 양자를 양자 우물이라고합니다. 이 양자 제약은 반도체 레이저의 활성 층에서 양자 에너지 수준을 형성하는데 사용되므로, 에너지 수준 사이의 전자 전이는 양자 우물 레이저 인 레이저의 여기 방사선을 지배한다. 양자 우물 레이저에는 양자 선 레이저와 양자점 레이저의 두 가지 유형이 있습니다.
① 양자선 레이저
과학자들은 전통적인 레이저보다 1,000 배 더 강력한 양자 와이어 레이저를 개발하여 더 빠른 컴퓨터와 통신 장치를 만드는 데 큰 발걸음을 내딛었습니다. 광섬유 네트워크에 대한 오디오, 비디오, 인터넷 및 기타 형태의 커뮤니케이션 속도를 높일 수있는 레이저는 Yale University의 과학자, 뉴저지의 Lucent Technologies Bell Labs 및 독일 드레스덴의 Max Planck Physics Institute에 의해 개발되었습니다. 이러한 고전력 레이저는 통신 라인을 따라 80km (50 마일)마다 설치되는 고가의 리피터의 필요성을 줄이며, 섬유질 (리피터)을 통과 할 때 덜 강한 레이저 펄스를 생성합니다.
후 시간 : Jun-15-2023