استفاده از فناوری‌نانو در ساخت نوعی لیزر فوتونیکی جدید

اخیراً گروهی از محققان دانشگاه کیوتو ژاپن، برای نخستین بار در جهان با به‌کارگیری شیوه‌ی جدید توانستند نوعی لیزر آبی – بنفش SEI را با بلورهای فوتونیکی نیترید گالیوم/هوا بسازند.

لیزرهای گسیل سطحی یا همان PC-SELها ـ که در آنها نور در مسیر عمود بر
سطح ویفر نیمه‌رسانا منتشر می‌شود ـ از جمله جدیدترین انواع لیزرهای نیمه‌رساناست
که ساخت آنها با استفاده از بلورهای فوتونیکی امکان‌پذیر شده‌است.

بلورهای فوتونیکی موادی هستند شبیه نیمه‌رساناها، با این تفاوت که به جای
الکترون در آنها از فوتون(یا همان نور) استفاده می‌شود. این بلورها نقش
مهمی در تمام دستگاه‌های اپتیکی و فناوری ارتباطات و اطلاعات دارند و حتی
می‌توانند به‌صورت مدارهای اپتیکی پیچیده یا رایانه‌های اپتیکی درآیند.

اخیراً گروهی از محققان دانشگاه کیوتو ژاپن، برای نخستین بار در جهان با به‌کارگیری
شیوه‌ی جدید توانستند نوعی لیزر آبی – بنفش SEI را با بلورهای فوتونیکی
نیترید گالیوم/هوا بسازند.

آنها بعد از آنکه دریافتند رشد جانبی این بلور در صفحه (۰۰۰۱) سریع‌تر از
رشد عمودی است، به جای استفاده از روش‌های مرسوم جوش ویفر، با استفاده از
روش جدید AROG (حفظ حفره‌های هوا در هنگام رشد بلور)، ساختاری تناوبی و
دوبعدی‌ای از نیترید گالیوم /هوا با ثابت شبکه‌ای بین صد و ۲۰۰ نانومتر
ایجاد نمودند که با داشتن اثر لبه مناسب می‌توانست جریان لازم برای گسیل
سطحی را به لیزر تزریق نماید.

آنها برای کاهش جریان آستانه بالای این لیزر و در نتیجه افزایش بازدهی آن
نیز راهکارهایی را پیشنهاد کرده‌اند که برخی از آن عبارتند از: به‌کارگیری
الکترودهای شفاف برای افزایش میزان گسیل سطحی، بهینه‌سازی فاصله میان لایه
فعال و بلور فوتونیکی، بهبود کیفیت بلوری لایه فعال دارای چاه‌های کوانتومی.

ساخت این لیزر جدید با توجه به قابلیت آن در متمرکز کردن نور در ابعادی
کوچک‌تر از طول موج، به لحاظ مهندسی و علمی گام مهمی در توسعه چشمه‌های
لیزری به شمار آمده، موجب گسترش کاربرد آنها در رشته‌های مختلفی اعم از
فوتونیک، پرداژش اطلاعات و زیست‌شناسی خواهد شد.