ليزر الترابط الكمومي (QCL) هو مصدر ضوئي عالي الجودة في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة، يتميز بحجمه الصغير ووزنه الخفيف وكفاءة التحويل الكهروضوئي العالية، وله تطبيقات مهمة في مجالات الاستشعار والاتصالات والدفاع. تقنية التفاعل الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD) تُعتبر طريقة أكثر كفاءة للنمو الإيبيتاكسيا، ويجب تطوير تقنية نمو MOCVD الإيبيتاكسية المناسبة لـ QCL لتلبية الطلب المتزايد في السوق. في هذا البحث تم الإبلاغ عن QCL الذي تمت نمو هيكله بالكامل بتقنية MOCVD، حيث تم تعديل منطقة التفعيل التقليدية ذات الهيكل المزدوج للرنين الفونوني إلى هيكل رنين الفونون الواحد المدمج مع الاستخلاص المستمر، مما يقلل من هروب الإلكترونات الحراري ويحسن خصائص الجهاز الحرارية. بالنسبة لهذا الهيكل، تم تغيير تركيز التطعيم في منطقة التفعيل ومقارنة تأثيرات تركيزات التطعيم المختلفة على أداء الجهاز. جهاز بمنطقة تفعيل عالية التطعيم بطول تجويف 8 مم وعرض عمود فقري متوسط حوالي 6.7 ميكرومتر يخرج طاقة مستمرة تصل إلى 3.43 واط عند 20 درجة مئوية، مع طول موجي مركزي حوالي 4.6 ميكرومتر وكفاءة تحويل كهروضوئية تصل إلى 13.1٪؛ بينما جهاز بمنطقة تفعيل منخفضة التطعيم بطول تجويف 8 مم يخرج طاقة مستمرة تصل إلى 2.73 واط عند 20 درجة مئوية، بطول موجي مركزي حوالي 4.5 ميكرومتر، تيار عتبة يبلغ 0.56 أمبير فقط، وأعلى كفاءة تحويل كهروضوئية تصل إلى 15.6٪. قدرة الإخراج وكفاءة التحويل الكهروضوئي للجهاز قد تحسنت بشكل ملحوظ مقارنة بالتقارير السابقة للأجهزة التي تم تحضيرها باستخدام MOCVD. تُظهر هذه النتائج أن تقنية MOCVD لديها القدرة الكاملة على نمو QCL عالي القدرة، وهو أمر مهم لدفع تقدم تقنية QCL.

ليزر الترابط الكمومي;الأشعة تحت الحمراء المتوسطة;عالي القدرة;تفاعل كيميائي للبخار العضوي المعدني