في الآونة الأخيرة ، قام فريق بحثي من جامعة شيامن بتصميم مبتكر لهيكل نانوي اصطناعي على شكل هرم / طاولة مشطوبة. من خلال الجمع بين البصمة النانوية وتقنية الحفر الجاف وعملية الحفر الرطب ، يكون الطول الموجي لانبعاث الضوء قصيرا يصل إلى 234 نانومتر (AlN)8 / (GaN)2 تشكل الطبقة النشطة (0001) و (10-13) و (20-21) مجموعات من الطائرات البلورية ذات زوايا يمكن التحكم فيها بدقة. ومن المثير للاهتمام أن هذه الطائرات البلورية يمكنها التحكم في وضع انتشار واستخراج موجات الأشعة فوق البنفسجية العميقة في الهياكل النانوية ، واختراق فعال للحد من الزاوية المخروطية الصغيرة للضوء الصادر في الهياكل المستوية التقليدية ، وتحسين كفاءة استخراج الأشعة فوق البنفسجية العميقة بشكل كبير.
يظهر البحث أنه بعد إدخال بنية الهرم / الطاولة المقلوبة التي يمكن التحكم فيها بالوجه البلوري ، يتم تعزيز الضوء المستقطب TM و TE بمقدار 5.6 مرات و 1.1 مرة ، على التوالي ، مقارنة بالبنية المستوية ، ويتم زيادة إجمالي كثافة الإضاءة عند الطول الموجي العميق للأشعة فوق البنفسجية البالغ 234 نانومتر بنسبة 2٪ تقريبا. تايمز. يوفر هذا العمل البحثي فكرة جديدة لتحسين كفاءة أجهزة الأشعة فوق البنفسجية العميقة ذات الموجات القصيرة الباعثة للضوء، ومن المتوقع أن يمتد إلى الأجهزة الإلكترونية البصرية مثل مصابيح LED صغيرة الحجم وأجهزة الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية العميقة.
الشكل 1. (أ) رسم تخطيطي لعملية تصنيع صفائف المسام النانوية عن طريق البصمة النانوية؛ (ب) - (ج) التوصيف الهيكلي للشبكات الفائقة الفترة القصيرة جدا (AlN)8/(GaN)2؛ (د) - (و) الأشكال المجهرية للثقوب النانوية و (ز) - (ح) صفائف الهرم / الجدول النانوية المقلوبة
الشكل 2. (أ) أطياف التلألؤ الضوئي للثقوب النانوية التقليدية المستوية والدائرية والثقوب النانوية الهرمية/المائدة المشطوبة؛ (ب) الكفاءة الكمومية الداخلية، وكفاءة استخراج الضوء TE/TM، وتعزيز كثافة الإضاءة الشاملة لمخطط توزيع عامل الهياكل النانوية الثلاثة.
تم نشر نتائج البحوث ذات الصلة في مجلة الجمعية الملكية للكيمياء Nanoscale تحت عنوان "تعزيز انبعاثات الأشعة فوق البنفسجية العميقة عند 234 نانومتر من خلال إدخال بنية نانوية هرمية مبتورة AlN / GaN مع جوانب متعددة مضبوطة بدقة" وأوصت كغلاف عمل بحثي للمجلة (Back Inside Cover). تم دعم أعمال الاختبار ذات الصلة من قبل مجموعة البحث المكونة من البروفيسور يانغ تشى تشونغ من جامعة تايوان الوطنية.
