Mae ymchwilwyr De Corea wedi datblygu technoleg yn llwyddiannus i fasgynhyrchu laserau dotiau cwantwm, a ddefnyddir yn eang mewn canolfannau data a chyfathrebu cwantwm. Mae'r datblygiad arloesol yn paratoi'r ffordd ar gyfer lleihau cost cynhyrchu laserau lled-ddargludyddion i un rhan o chwech o'r lefel bresennol.
Cyhoeddodd y Sefydliad Ymchwil Electroneg a Thelathrebu (ETRI) eu bod wedi datblygu technoleg i fasgynhyrchu laserau dotiau cwantwm gan ddefnyddio system dyddodiad anwedd cemegol organig metel (MOCVD) am y tro cyntaf yng Nghorea.
Mae Is-adran Ymchwil Cydrannau Cyfathrebu Optegol ETRI wedi llwyddo i ddatblygu deuodau laser cwantwm dot indium arsenide/gallium arsenide (InAs/GaAs) ar swbstradau gallium arsenide (GaAs) ar gyfer y band tonfedd 1.3 µm a ddefnyddir mewn cyfathrebu optegol.
Yn draddodiadol, mae deuodau laser dot cwantwm yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio technoleg epitaxy trawst moleciwlaidd (MBE), ond mae'r dull hwn yn aneffeithlon oherwydd ei gyfradd twf araf, gan wneud cynhyrchu màs yn heriol. Trwy ddefnyddio MOCVD, sydd ag effeithlonrwydd cynhyrchu uwch, mae'r tîm ymchwil wedi gwella effeithlonrwydd cynhyrchu laserau dot cwantwm yn fawr. Mae laserau dot cwantwm yn adnabyddus am eu nodweddion tymheredd rhagorol a'u goddefgarwch cryf i ddiffygion swbstrad, sy'n caniatáu ar gyfer ardaloedd swbstrad mwy, a thrwy hynny leihau'r defnydd o bŵer a chostau cynhyrchu.
Mae gan y dechnoleg gweithgynhyrchu dot cwantwm ddwysedd uchel ac unffurfiaeth dda. Gall y laser lled-ddargludyddion dot cwantwm a gynhyrchir weithredu'n barhaus ar dymheredd hyd at 75 gradd Celsius, gan ddangos bod y dechnoleg MOCVD wedi cyflawni canlyniadau sy'n arwain y byd.
Yn flaenorol, roedd offer cyfathrebu optegol yn defnyddio swbstradau indium phosphide (InP) drud, gan arwain at gostau gweithgynhyrchu uchel. Mae'r dechnoleg newydd yn defnyddio swbstradau gallium arsenide sy'n costio llai nag un rhan o dair o swbstradau InP a disgwylir iddo leihau cost gweithgynhyrchu laserau lled-ddargludyddion cyfathrebu i lai nag un rhan o chwech.
Mae'r dechnoleg yn gallu defnyddio swbstradau ardal fawr, felly gall leihau amser proses a chostau deunyddiau yn sylweddol.
Mae'r tîm ymchwil yn bwriadu optimeiddio a gwirio'r dechnoleg hon ymhellach i wella ei dibynadwyedd a'i throsglwyddo i gwmnïau cyfathrebu optegol domestig. Bydd y cwmnïau hyn yn cael cymorth technoleg a seilwaith allweddol trwy ffowndri lled-ddargludyddion ETRI i gyflymu masnacheiddio.
Disgwylir i'r gostyngiad mewn amser datblygu a chostau cynhyrchu wella cystadleurwydd pris cynnyrch ac o bosibl gynyddu cyfran y farchnad ryngwladol. Disgwylir i'r cynnydd hwn hyrwyddo datblygiad y diwydiant cydrannau cyfathrebu optegol domestig.
Yn y gymdeithas fodern, cyfathrebu optegol yw ein diwydiant piler. Bydd cyflawniad y tîm ymchwil hwn yn chwyldroi datblygiad ffynonellau golau, cysylltiad adeiladau fflatiau â dinasoedd mawr, a cheblau optegol tanfor.
Dywedodd yr Athro Dae Myung Geum o Brifysgol Genedlaethol Chungbuk, un o'r cyfranogwyr yn yr ymchwil hon, "Gall technoleg cynhyrchu màs dotiau cwantwm leihau cost cynhyrchu offer cyfathrebu optegol pris uchel yn sylweddol, gwella cystadleurwydd cydran cyfathrebu optegol y wlad. diwydiant, ac yn gwneud cyfraniad mawr i ymchwil wyddonol sylfaenol." Dywedodd Dr Ho Sung Kim o Adran Ymchwil Cydran Cyfathrebu Optegol ETRI, "Mae'r cyflawniad ymchwil hwn yn enghraifft orau o sicrhau hyfywedd masnachol ac arloesedd sylfaenol, ac mae ganddo'r potensial i newid patrwm y diwydiant laser lled-ddargludyddion cyfathrebu optegol."
