광 결정이란 무엇입니까?

광 밴드 갭 재료로도 알려진

광 결정은 컴퓨터 칩의 반도체와 거의 같은 방식으로 특정 전자 에너지 대역을 통해 선택적으로 빛의 파장을 선택적으로 직접 지시 할 수있는주기적인 나노 구조입니다. "밴드 갭"이라는 용어는 단지 빛나는 빛의 스펙트럼 밴드의 간격을 나타냅니다. 예를 들어, 물은 투명하고 특정 주파수를 흡수하지 않기 때문에 레인보우에는 밴드 갭이 부족합니다. 광 결정을 통과하는 무지개는 결정 내의 특정 나노 구조에 따라 선택적 틈이 있습니다.

광 결정의 구조에 근사하는 몇 가지 천연 물질이 있습니다. 그들 중 하나는 보석 오팔입니다. 무지개와 같은 무지개 빛은 주기적 나노 구조로 인해 발생합니다. 나노 구조의 주기성은 어떤 빛의 파장을 허용하고 어떤 것인지 결정합니다. 구조의 기간은 빛의 파장의 절반이어야합니다.llowed. 파장 허용 통로는 "모드"로 알려져있는 반면, 금지 된 파장은 광 밴드 갭입니다. 오팔은 완전한 밴드 갭이 없기 때문에 진정한 광자 수정이 아니지만이 기사의 목적에 따라 충분히 가깝게 비슷합니다.

광 결정을 포함하는 또 다른 자연적으로 발생하는 재료는 Morpho 속과 같은 일부 나비의 날개입니다. 이것들은 아름다운 푸른 무지개 빛깔의 날개를 발생시킵니다.

Photonic Crystals는 1887 년 유명한 영국 과학자 Lore Raleigh에 의해 처음으로 연구되었습니다. Bragg 거울이라고 불리는 합성 1 차원 광자 수정이 그의 연구의 대상이었다. Bragg 미러 자체는 2 차원 표면이지만 한 차원에서 밴드 갭 효과 만 생성합니다. 이들은 반사 밴드가 광 밴드 갭에 해당하는 반사 코팅을 생성하는 데 사용되었습니다.

수백 년 후, 1987 년 엘리 야 블로 노 비치 (Eli Yablonovitch)와 사지 브 존 (Sajeev John)은 2 차원 또는 3 차원 광자 결정의 가능성을 제안했으며, 이는 한 번에 여러 방향으로 밴드 갭을 생성 할 것입니다. 이러한 재료는 LED, 광섬유, 나노 스코픽 레이저, 초트라 히트 안료, 무선 안테나 및 반사기, 심지어 광학 컴퓨터와 같은 광학 및 전자 제품에 수많은 응용을 가질 것임을 신속하게 깨달았습니다. 광 결정에 대한 연구가 진행 중입니다.

광 결정 연구에서 가장 큰 과제 중 하나는 밴드 갭 효과를 생성하는 데 필요한 작은 크기와 정밀도입니다. 기간 나노 구조로 결정을 합성하는 것은 포토 리소그래피와 같은 오늘날의 제조 기술에서 매우 어렵다. 3D 광 결정은 설계되었지만 매우 제한된 규모로 만 제작되었습니다. 아마도 상향식 제조 또는 분자 나노 기술의 출현으로 이러한 결정의 질량 생산은 POS가 될 것입니다.sible.