Osaka Üniversitesi Mühendislik Enstitüsü ve Kuantum Bilgi ve Kuantum Biyolojisi Merkezi'nden araştırmacılar, kızılötesi radyasyonun mavi ışığa dönüştürülmesini sağlayan yeni bir katı hal ikinci harmonik nesil (SHG) cihazını tanıttılar. Bu çalışma, sterilizasyon ve dezenfeksiyon için pratik bir günlük kullanım derin ultraviyole ışık kaynağına yol açabilir.
Son zamanlarda, derin ultraviyole (DUV) ışık kaynakları sterilizasyon ve dezenfeksiyonda çok dikkat çekmektedir. Kullanıcı güvenliğini sağlarken bakterisidal bir etkiyi gerçekleştirmek için 220-230 nm dalga boyu aralığı arzu edilir. Ancak bu dalga boyu aralığında hem dayanıklı hem de yüksek verimli DUV ışık kaynakları henüz geliştirilmemiştir. Dalga boyu dönüştürme cihazları umut verici adaylar olsa da, geleneksel ferroelektrik dalga boyu dönüştürme malzemeleri absorpsiyon kenarı nedeniyle DUV cihazlarına uygulanamaz.
Galyum nitrür ve alüminyum nitrür gibi nitrür yarı iletkenleri nispeten yüksek optik doğrusallığa sahip olduklarından dalga boyu dönüştürme cihazlarına uygulanabilirler. 210 nm'ye kadar şeffaflığı nedeniyle alüminyum nitrür özellikle DUV dalga boyu dönüştürme cihazları için uygundur. Bununla birlikte, geleneksel ferroelektrik dalga boyu dönüştürme cihazları gibi periyodik olarak ters polariteye sahip yapıların gerçekleştirilmesi oldukça zor olmuştur.
Araştırmacılar polarite ters yapısı olmayan yeni bir monolitik mikrokarakiyal dalga boyu dönüştürme cihazı önerdiler. Temel bir dalga, iki dağıtılmış Bragg reflektör (DBR) ile mikrokavity'de önemli ölçüde geliştirilmiştir ve karşı yayan ikinci harmonik dalgalar bir taraftan faz halinde verimli bir şekilde yayılır. Pratik bir DUV ışık kaynağına doğru ilk adım olarak, dikey ve pürüzsüz DBR yan duvarlar için kuru gravür ve anizotropik ıslak gravür de dahil olmak üzere mikrofabrikasyon teknolojisi ile bir galyum nitrür mikrokredi cihazı imal edildi. Mavi bir SH dalgası elde ederek, önerilen kavramın etkinliği başarıyla gösterilmiştir.
"Cihazımız daha geniş bir malzeme yelpazesi kullanacak şekilde uyarlanabilir. Derin ultraviyole ışık emisyonu ve hatta geniş bant foton çifti üretimine uygulanabilirler," diyor kıdemli yazar Masahiro Uemukai. Araştırmacılar, bu yaklaşımın malzemelere veya periyodik olarak ters çevrilmiş yapılara dayanmadığı için, gelecekteki doğrusal olmayan optik cihazların yapımını kolaylaştıracağını umuyorlar.
Hikaye Kaynağı:
Malzemetarafından sağlananOsaka Üniversitesi. Not: İçerik stil ve uzunluk için düzenlenebilir.
