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三维光结晶发光控制技术开发成功科技动态行业资讯资讯-【新闻】

发布时间:2021-04-05 19:36:28 阅读: 来源:安全阀厂家

日本科学技术振兴机构(JST)和京都大学日前宣布,成功地验证了使用完全三维光结晶的发光控制技术。该技术可以从根本上控制发光现象,或者在特定部位提高发光强度。此次的开发概要如下:

(1)包含发光物质在内的3维光结晶的开发:成功地开发出了由半导体管(Semiconductor Stripe)层叠而成、具有层压管构造的三维光结晶。其中,在晶体的中间部位引入了发光物质InP/InGaAsP的量子井结构、在光通信区(1.5μm区域)形成了光子带隙。这是世界上首次成功地在不破坏结晶的周期特性的情况下,在结晶内部导入异质发光物质。

(2)利用三维光结晶控制物质的发光:目前已经证实利用外部光激发晶体中心部位导入的发光物质,使之到达可发光状态时,即便在层压数仅有5层的情况下,可以在很大的波长范围内抑制发光。如果将层压数增加到9层,发光的抑制效果便更加显著,尤其在1.45~1.6μm区域内,最大可得到20dB的发光抑制效果。这个波长区域与晶体具有的整个光子带隙相对应,发光抑制量也与计算结果相一致。上述结果可以证实,物质的发光将会受到光子带隙效应的抑制。

(3)通过人为的缺陷导入来诱导物质发光:在晶体中导入结晶缺陷时,在缺陷部分产生了与完全结晶位形成鲜明对比的强光。另外,缺陷较大时,会产生广谱发光,而且随着缺陷的减小,发光的光谱就会越来越小。因此,可以确定可发光状态是对应着不同的结构缺陷的,利用该现象可以使物质的发出较强的光线。

从(2)和(3)中证实,可通过完全三维光结晶抑制物质的发光,另外也可以通过人为地导入结晶缺陷使之发光。该技术有望应用于一加电立刻就开始振荡的零阀值激光器、利用带隙效应使电子空穴保持在激发状态,然后在某个时刻同时再结合的存储器功能、以及非线性光学元件等方面。

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