প্রচলিত অর্ধপরিবাহী লেজারগুলি, যেমন ফ্যাব্রি-পেরোট (এফপি) গহ্বর লেজার, বিতরণ করা প্রতিক্রিয়া (ডিএফবি) লেজার এবং উল্লম্ব-ক্যাভিটি পৃষ্ঠ-নির্গমনকারী লেজারগুলি (ভিসিএসইএল) (ভিসিএসইএল), একই সাথে একক-মোড অপারেশন, উচ্চতর বিদ্যুৎ আউটপুট এবং একটি ছোট ডাইভারজেন্স অ্যাঙ্গেল {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{ একটি ছোট ডাইভারজেন্স কোণ (চিত্র 1) সহ উচ্চ-শক্তি, একক-মোড লেজার আউটপুট অর্জনের জন্য দ্বি-মাত্রিক ফোটোনিক স্ফটিকগুলিতে ব্র্যাগ ডিফারাকশন (চিত্র 1), তাদেরকে দেশীয়ভাবে এবং আন্তর্জাতিকভাবে উভয়ই গরম গবেষণার বিষয় তৈরি করে .
গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (জিএএন) ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলির একটি সরাসরি ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে, নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ গভীর আল্ট্রাভায়োলেট স্পেকট্রামে দৃশ্যমান বিস্তৃত, উচ্চতর আলোকিত দক্ষতা এবং দুর্দান্ত রাসায়নিক স্থিতিশীলতার মতো সুবিধাগুলি সরবরাহ করে, তাদের পিসিএসইএল-এর জন্য উপযুক্ত করে তোলে {1 {1} গ্যান-ভিত্তিক পিসিএস} গ্যান-ভিত্তিক পিসিএস} গ্যান-ভিত্তিক পিসিএস} গ্যান-ভিত্তিক পিসিএস। আন্ডারওয়াটার যোগাযোগ, আন্তঃকেন্দ্র যোগাযোগ, চিপ পারমাণবিক ঘড়ি, গভীর-স্থান অনুসন্ধান, পারমাণবিক রাডার এবং লেজার মেডিসিন, ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করে .
চিত্র 1. স্ট্রাকচারাল ডায়াগ্রামগুলি, সাধারণ দূর-ক্ষেত্রের বিচ্যুতি কোণগুলি এবং এফপি প্রান্ত-নির্গমনকারী লেজারগুলির আউটপুট বর্ণালী বৈশিষ্ট্য, ডিএফবি প্রান্ত-নির্গমনকারী লেজার, ভিসিএসইএল এবং পিসিএসএল .
জাপানের কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ে অধ্যাপক নোদার দল ১৯৯৯ সালে প্রথমে পিসিএসইএলগুলির ধারণাটি প্রস্তাব করেছিল এবং বিজ্ঞান 319, 445 (২০০৮) . এর পরে জাপানের স্ট্যানলে কোম্পানির সাথে সহযোগিতায় এবং জাপানের স্ট্যানলে কোম্পানির সাথে সহযোগিতায় গ্যান-ভিত্তিক ভায়োলেট পিসিএসইএলএসের প্রথম কক্ষ-তাপমাত্রা বৈদ্যুতিন-ইনজেকশন লেসিংয়ের প্রতিবেদন করেছে এবং জাপানের স্ট্যানলে কোম্পানির সাথে সহযোগিতায়, ব্লু এবং গ্রিন লাইট ব্যান্ডগুলিতে পিসেলস . বর্তমানে, কেবলমাত্র জাপান বিশ্বব্যাপী গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএলগুলির বৈদ্যুতিক ইনজেকশন-প্ররোচিত নির্গমন অর্জন করেছে .
সেমিকন্ডাক্টর ডিসপ্লে উপকরণ এবং চিপস এবং সুজু ল্যাবরেটরির মূল পরীক্ষাগারের সাথে সহযোগিতায়, উভয়ই সুজু ইনস্টিটিউট অফ ন্যানো টেকনোলজির দ্বারা প্রতিষ্ঠিত এবং চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেসের ন্যানোসায়েন্স, একটি গাএন-ভিত্তিক ফোটোনিক স্ফটিক-নির্গমনকারী লেজার (পিসিএসইএসই) ছিল এবং রুম-টেম্পারেশন ইলেক্ট্রো-ইনজেকশন ল্যাসিং ছিল {
গবেষণা দলটি প্রথমে গণ-ভিত্তিক পিসিএসইএসই ডিভাইসের কাঠামোটি অনুকরণ করে এবং ডিজাইন করেছে, তারপরে এপিট্যাক্সিয়ালি উচ্চ-মানের গ্যান-ভিত্তিক লেজার উপকরণগুলি বৃদ্ধি করেছিল এবং 400 × 400 μm² (চিত্র 2) এর মাধ্যমে vant gan এর মাধ্যমে গ্যান-ভিত্তিক পিসিএসইএল ডিভাইসটি বানোয়াট করতে গ্যান-ভিত্তিক পিসিএসইএল ডিভাইসকে বানোয়াট করতে কম-খালাস ফোটোনিক স্ফটিক এচিং এবং প্যাসিভেশন প্রক্রিয়াগুলি বিকাশ করেছে} Ang-x দিকটি কোণ-সমাধান করা বর্ণালী (চিত্র 3) ব্যবহার করে, এটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে যে: কম ইনজেকশন স্রোতে ব্যান্ড কাঠামোটি পরিষ্কার, মোড সি এর সাথে সর্বাধিক তীব্রতা রয়েছে; বর্তমান বাড়ার সাথে সাথে, নন-রেডিয়েটিভ মোড বি এর তীব্রতা লেজিং না হওয়া পর্যন্ত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় {{14} the ব্যান্ড কাঠামোটি পরিমাপ করে, এটি নির্ধারিত হয়েছিল যে ডিভাইসটি মৌলিক মোড বিতে লেসগুলি, প্রায় 0. 05 এনএম এর থ্রেশহোল্ড কারেন্টের কাছে প্রায় 0 {}} 05 এনএমের মোডের সাথে ল্যাসগুলি লেস করে।
চিত্র 2. (ক) গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএল কাঠামোর স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রাম, (খ) অপটিক্যাল পাম্পিং পরীক্ষাগুলি থেকে প্রাপ্ত ফোটোনিক স্ফটিক ব্যান্ড কাঠামো এবং (গ) পৃষ্ঠ এবং (ডি) ক্রস-বিভাগীয় স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ চিত্রগুলি .}
চিত্র 3. (এ-ই) বিভিন্ন ইনজেকশন স্রোতে পরিমাপ করা γ-এক্স দিকের গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএল এর ব্যান্ড কাঠামো, (চ) বক্ররেখা দেখায় পিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রকরণ এবং ইনজেকশন বর্তমান . সহ গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএল এর বর্ণালী অর্ধ-প্রস্থ
উপরের কাজের উপর ভিত্তি করে, গবেষণা দলটি প্রায় 415 এনএম এর একটি ল্যাসিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ একটি গা-ভিত্তিক ফোটোনিক স্ফটিক পৃষ্ঠ-নির্গমনকারী লেজার (চিত্র 4) এর রুম-তাপমাত্রা বৈদ্যুতিক ইনজেকশন লেসিং অর্জন করেছে, প্রায় 13 {{} 96 এর একটি প্রান্তিক বর্তমানের একটি প্রান্তিক কারেন্টের একটি প্রান্তিক বর্তমান} প্রায় 170 মেগাওয়াট। পরবর্তী পদক্ষেপে, দলটি একটি নতুন গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএসএল কাঠামো ডিজাইন করতে এবং উচ্চ-শক্তি (10-100 ডাব্লু) একক-মোড লেজার আউটপুট অর্জনের জন্য পিসিএসইএসই ডিভাইস ফ্যাব্রিকেশন এবং প্যাকেজিং/তাপীয় পরিচালনা প্রযুক্তিতে চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে উচ্চমানের গাএন সিঙ্গল-ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটগুলি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছে।
চিত্র 4. গণ-ভিত্তিক পিসিএসইএস: (ক) বিভিন্ন ইনজেকশন স্রোতে বৈদ্যুতিন বর্ণালী বর্ণালী, (খ) আউটপুট অপটিক্যাল পাওয়ার-বর্তমান-ভোল্টেজ বক্ররেখা, (সি) দূর-ক্ষেত্রের স্পট, এবং (ডি) এর আগে এবং (ই) গাএন-ভিত্তিক পিসিএসইএসএল লেজিং {{7} এর কাছাকাছি ক্ষেত্রের চিত্রগুলির পরে চিত্র
