激光冷却技术将改变半导体材料世界

2012-10-24 15:48

来源： OFweek激光网

　　据OFweek激光网消息——美国里海大学电子与计算机工程教授Yujie Ding表示，激光冷却将改善氮化镓（gallium-nitride）性能，氮化镓是继硅之后的又一重要的半导体材料。

　　也许激光有一天会被用来冷却它穿过的材料，而不是去加热材料，而这要归功于里海大学和约翰霍普金斯大学的工程师的一个突破性的进展。

　　美国里海大学电子与计算机工程教授Yujie Ding说，这一发现能用来制造更小、更轻巧、更便宜的通信设备，使其具有更快的翻转时间，增强输出和更高的工作电压。

　　Ding和约翰霍普金斯大学的电子与计算机工程教授Jacob Khurgin，获得了迄今为止最小的比率，即半导体材料散射现象中两种对立类型散射的比率。

　　最近他们在一篇特邀文章《回顾激光和光电学的关系》公布了他们的研究成果。

Yujie Ding

　　光子--光能量的单位--他们穿出和进入物体时，通常保持相同的动能和波长。拉曼（Raman）散射，是以Chandrasekhara Venkata Raman命名的，他是1930年诺贝尔物理学奖获得者，提出少部分散射光子的动能、波长和频率不同于入射光子。

　　当光子频率降低时，它被命名为斯托克斯散射，以纪念乔治·斯托克斯爵士，他是19世纪英国物理学家和数学家。当光子频率升高时，它被称为反斯托克斯散射。

　　Ding表示，斯托克斯散射与反斯托克斯散射的比率通常是35：1。科学家们希望将这一比率降低为1：1，这样当物体受到光线照射时既不会被加热也不会被冷却；甚至更进一步，当物体受到光线照射时，反斯托克斯散射能够多于斯托克斯散射，那么物体会散发能量并加热本身。

　　Ding和Khurgin，正研究氮化镓(GaN)，已经成功地将反斯托克斯散射与斯托克斯散射的比率降低到2：1。氮化镓，被认为是继硅之后最重要的半导体材料，被用于发光二极管(LEDs)和激光二极管。其他可能的应用包括：能在高温下运行的高频大功率晶体管，供卫星使用的太阳能电池，生化传感器，还因其具有相对的生物相容性，能够作为电子芯片植入人体。

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