Một mẹo thủy tinh thông minh giải quyết vấn đề laser tinh thể quang tử kéo dài hàng thập kỷ

Các kỹ sư tại Đại học Illinois Urbana-Champaign (UIUC) đã giải quyết được thách thức kéo dài một thập kỷ trong laser phát xạ bề mặt tinh thể quang tử (PCSEL) bằng cách thay thế các lỗ khí mỏng manh truyền thống trong lớp tinh thể quang tử bằng silicon dioxide nhúng, một vật liệu điện môi rắn. Đột phá này ngăn chặn sự sụp đổ của cấu trúc tinh thể quang tử trong quá trình tái sinh bán dẫn, một vấn đề trước đây đã cản trở sự phát triển của PCSEL. Mặc dù silicon dioxide có cấu trúc vô định hình và khó cho việc phát triển bán dẫn, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc phát triển các lớp bán dẫn theo chiều ngang xung quanh vật liệu điện môi và hợp nhất chúng thông qua quá trình kết hợp, cho phép lần đầu tiên trình diễn PCSEL bơm quang ở nhiệt độ phòng, an toàn cho mắt. Đột phá này tạo ra công nghệ PCSEL ổn định hơn, chính xác hơn và có khả năng mở rộng, có thể tạo ra chùm tia laser sáng cao, hẹp và tròn, phù hợp cho các ứng dụng như LiDAR, truyền thông quang học, cảm biến xe tự hành và hệ thống quốc phòng. Việc sử dụng vật liệu điện môi rắn cũng đơn giản hóa quá trình chế tạo và nâng cao độ bền của thiết bị. Tuy nhiên, thiết kế hiện tại yêu cầu...