ਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਲਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰ

ਲਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ
ਇਹ ਲੇਖ ਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਮੁੱਖ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰਾਂ ਅਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਬਾਰੇ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਿਸਤਾਰ ਵਿੱਚ ਦੱਸੇਗਾ।ਲੇਜ਼ਰ. "ਚਮਕਦਾਰ ਵਾਲੀਅਮ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ ਪਾਵਰ ਦੀ ਉਪਰਲੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ, ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣਾ ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਆਪਟੀਕਲ ਨੁਕਸਾਨ (COD) ਤੋਂ ਬਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ" ਦੇ ਆਮ ਵਿਚਾਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, 9 ਮੁੱਖ ਪਹਿਲੂਆਂ ਤੋਂ ਇੱਕ ਡੂੰਘਾਈ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ:
1. ਵਿਆਪਕ ਨਿਕਾਸ ਖੇਤਰ: ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਖੇਤਰ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਅਪਣਾ ਕੇ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਨਿਕਾਸ ਖੇਤਰ ਦੀ ਚੌੜਾਈ W ਨੂੰ ਕੁਝ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰਾਂ ਤੋਂ 50-200 ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰਾਂ ਤੱਕ ਵਧਾਉਣਾ), ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਵਾਟ ਪੱਧਰ ਜਾਂ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਦਸਾਂ ਵਾਟਾਂ 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ ਟਿਊਬ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦਾ ਮੂਲ ਤਰੀਕਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਬੀਮ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਕੁਰਬਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
2. ਲੰਬੀ ਗੁਫਾ: ਗੁਫਾ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਧਾਉਣਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਹੀਟਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਸੰਚਾਲਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮੂਲ ਯੰਤਰ ਦੇ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ ਵਿਰੋਧ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਘਟਾਉਣ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਰਗਰਮ ਖੇਤਰ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ, ਪਾਵਰ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ, ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਹੈ।
3. ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਅਤੇ ਅਸਮੈਟ੍ਰਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਕੈਵਿਟੀਜ਼ ਨੂੰ ਚੌੜਾ ਕਰਨਾ: ਆਪਟੀਕਲ ਫੀਲਡ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸਮੈਟ੍ਰਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਕੈਵਿਟੀ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ) ਨੂੰ ਚੌੜਾ ਕਰਕੇ, ਆਪਟੀਕਲ ਫੀਲਡ ਅਤੇ ਉੱਚ ਸੋਖਣ ਨੁਕਸਾਨ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਓਵਰਲੈਪ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਅੰਦਰੂਨੀ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਹੱਦ ਤੱਕ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਲੰਬਕਾਰੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਬੀਮ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਿੱਚ ਵੀ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
4. ਫਿਲ ਫੈਕਟਰ: ਬਾਰ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ, ਫਿਲ ਫੈਕਟਰ (ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਨਿਸਰਣ ਵਾਲੀ ਇਕਾਈ ਦੀ ਕੁੱਲ ਚੌੜਾਈ ਦਾ ਬਾਰ ਦੀ ਕੁੱਲ ਚੌੜਾਈ ਨਾਲ ਅਨੁਪਾਤ) ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਮੁਸ਼ਕਲ ਨੂੰ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਮਾਪਦੰਡ ਹੈ। ਉੱਚ ਫਿਲ ਫੈਕਟਰ ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਲਿਆਉਂਦਾ ਹੈ ਪਰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਨਿਪਟਾਰੇ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਘੱਟ ਫਿਲ ਫੈਕਟਰ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
6. ਐਂਡ ਫੇਸ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ: ਐਂਡ ਫੇਸ ਦੇ ਕੈਟਾਸਟ੍ਰਾਟਿਕ ਆਪਟੀਕਲ ਮਿਰਰ ਡੈਮੇਜ (COMD) ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣਾ ਪਾਵਰ ਬਾਟਲਨੈਕ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਹੈ। ਲੇਖ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਬਾਰੇ ਵਿਸਤਾਰ ਨਾਲ ਦੱਸਦਾ ਹੈ:
6.1 ਕੈਵਿਟੀ ਸਤਹ ਦੀ ਪੈਸੀਵੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕੋਟਿੰਗ: ਪੈਸੀਵੇਸ਼ਨ ਪਰਤਾਂ ਨੂੰ ਜਮ੍ਹਾ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਉੱਚ ਰਿਫਲੈਕਟੀਵਿਟੀ/ਐਂਟੀ ਰਿਫਲੈਕਸ਼ਨ ਫਿਲਮਾਂ ਨੂੰ ਕੋਟਿੰਗ ਕਰਕੇ, ਕੈਵਿਟੀ ਸਤਹ ਦੇ ਨੁਕਸ ਪੈਸੀਵੇਟ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਗੈਰ-ਰੇਡੀਏਟਿਵ ਰੀਕੰਬੀਨੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ COMD ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
6.2 ਗੈਰ-ਅਬਜ਼ੋਰਪਸ਼ਨ ਵਿੰਡੋ ਤਕਨਾਲੋਜੀ: ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਸੋਖਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ COMD ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਅੰਤਮ ਚਿਹਰੇ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਵਿੰਡੋ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ।
6.3 ਕੈਵਿਟੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਗੈਰ-ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਜ਼ੋਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ: ਕੈਵਿਟੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਰੇਡੀਏਟਿਵ ਪੁਨਰ-ਸੰਯੋਜਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਕੈਵਿਟੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਇੱਕ ਕਰੰਟ-ਨਹੀਂ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਜ਼ੋਨ ਪੇਸ਼ ਕਰੋ।
7. ਉੱਚ ਚਮਕ ਡਿਜ਼ਾਈਨ: ਵਾਈਡ ਏਰੀਆ ਲੇਜ਼ਰ ਵਿੱਚ ਮਾੜੀ ਬੀਮ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੀ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਉੱਚ ਚਮਕ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਦੋ ਤਕਨੀਕਾਂ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ:
7.1. ਕੋਨ ਬਣਤਰ: ਸਾਹਮਣੇ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਤੰਗ ਵੇਵਗਾਈਡ "ਸੀਡ ਏਰੀਆ" ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ "ਕੋਨ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਏਰੀਆ" ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ, ਪਾਵਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇੰਗ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਵਿਵਰਣ ਸੀਮਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਬੀਮ ਗੁਣਵੱਤਾ ਬਣਾਈ ਰੱਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
7.2 ਮੋਡ ਕੰਟਰੋਲ: ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਵਾਲੇ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਮੋਡਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਚੋਣਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬੀਮ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

8. ਸਟ੍ਰੇਨ ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ ਅਤੇ ਸਟ੍ਰੇਨ ਕੰਪਨਸੇਸ਼ਨ: ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ ਦੇ ਸਰਗਰਮ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਟ੍ਰੇਨ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਨ ਨਾਲ ਬੈਂਡ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਗੇਨ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਕਰੰਟ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਟ੍ਰੇਨ ਕੰਪਨਸੇਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਉਲਟ ਸਟ੍ਰੇਨ ਨਾਲ ਬੈਰੀਅਰ ਲੇਅਰਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ ਸਟ੍ਰੇਨ ਅਤੇ ਨੁਕਸ ਦੇ ਇਕੱਠੇ ਹੋਣ ਨੂੰ ਰੋਕਦੀ ਹੈ, ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।
9. ਉੱਨਤ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਅਤੇ ਘੱਟ ਤਣਾਅ ਵਾਲੀ ਪੈਕੇਜਿੰਗ: ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੁਆਰਾ ਲਿਆਂਦੀਆਂ ਗਈਆਂ ਗਰਮੀ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਲੇਖ ਅਤਿ-ਉੱਚ ਗਰਮੀ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਘੱਟ ਤਣਾਅ ਵਾਲੀ ਇੰਟਰਫੇਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਨਵੀਂ ਹੀਟ ਸਿੰਕ ਸਮੱਗਰੀ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡਾਇਮੰਡ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਸਮੱਗਰੀ), ਮਾਈਕ੍ਰੋਚੈਨਲ ਕੂਲਰ ਅਤੇ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ।
10. ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਟਡ ਵੇਵਗਾਈਡ: ਇੱਕ ਚਿੱਪ ਲੈਵਲ ਇੰਟਰਨਸਿਕ ਥਰਮਲ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ ਸਕੀਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਢਾਂਚਾ ਰਿਜ ਵੇਵਗਾਈਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਐਕਸਾਈਟੇਸ਼ਨ ਜ਼ੋਨ ਅਤੇ ਕੈਵਿਟੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਪੈਸਿਵ ਹੀਟ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਜ਼ੋਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਰਵਾਇਤੀ ਹੀਟ ਡਿਸਸੀਪੇਸ਼ਨ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਤੋੜਦੇ ਹੋਏ, ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਖਤਮ ਕਰਨ ਲਈ ਚਿੱਪ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਹੀਟ ਚੈਨਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਸੰਖੇਪ ਅਤੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਦੱਸਦੇ ਹਨ ਕਿ ਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰਇਹ ਇੱਕ ਬਹੁ-ਉਦੇਸ਼ਪੂਰਨ ਅਨੁਕੂਲਨ ਸਮੱਸਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ, ਆਪਟਿਕਸ, ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਵਿਆਪਕ ਨਿਕਾਸ ਖੇਤਰ, ਲੰਬੀ ਗੁਫਾ, ਅਤੇ ਚੌੜੀ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਤਿੰਨ ਬੁਨਿਆਦੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ, ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਬੰਧਨ, ਅੰਤਮ ਚਿਹਰੇ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ ਬੀਮ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੀਆਂ ਤਿੰਨ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਵਾਲੀਆਂ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਸੰਤੁਲਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਨਵੀਂ ਸਮੱਗਰੀ, ਨਵੀਂ ਭੌਤਿਕ ਵਿਧੀ ਅਤੇ ਨਵੀਂ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰੇਗਾ।