Piezophototronics
ಪೀಜೋ-ಫೋಟ್ರೋನಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಕೇಂದ್ರ-ಅಲ್ಲದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್, ಅರೆವಾಹಕ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೂರು-ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು (ಪೀಜೋಪೋಟೆನ್ಷಿಯಲ್) ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಸಾರಿಗೆ, ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಲೋಹ-ಅರೆವಾಹಕ ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿಯೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕಕ್ಕೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಜಾರ್ಜಿಯಾ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಝಾಂಗ್ ಲಿನ್ ವಾಂಗ್ ಅವರು 2010 ರಲ್ಲಿ ಈ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಮತ್ತು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಿದಾಗ, ಪಿ-ರೀತಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಸ್ಥಳೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಪ್ರದೇಶದ ಸುತ್ತ ಮರುಹಂಚಿಕೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಚಾರ್ಜ್ ಸವಕಳಿ ಪದರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ಸಾಧನದ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸ್ಥಳೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿತರಣೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಪೀಜೋ-ಚಾರ್ಜ್ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ಮೂರು ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆಃ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳೀಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸ್ಥಳೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ, ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಧ್ರುವೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ಒಲವು, ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಪೀಜೋ-ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಸ್ಥಳೀಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಪುನರ್ವಿತರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸವಕಳಿ ಪದರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಚಾರ್ಜ್ಗಳು ಎನರ್ಜಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಚಾರ್ಜ್ಗಳು ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರದೇಶದ ಬಳಿಯ ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎನರ್ಜಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಸ್ಥಳೀಯ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ ಪೀಜೋಪೋಟೆನ್ಶಿಯಲ್ನ ಮಾರ್ಪಾಡು ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ಬಲೆಗೆ ಬೀಳಿಸಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಬಹುದು, ಇದು ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್ನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಬಹಳ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇಳಿಜಾರಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ವಾಹಕಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಪೀಜೋ-ಫೋಟ್ರೋನಿಕ್ಸ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ಮೂರು ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕುಃ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಾಪರ್ಟಿ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಪ್ರಾಪರ್ಟಿ [5]. ZnO, GaN ಮತ್ತು InN ನಂತಹ ವುರ್ಟ್ಜೈಟ್ ರಚನೆಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ (ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್), ಪೀಜೋಫೋಟಾನಿಕ್ಸ್ (ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್-ಫೋಟಾನ್ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್), ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಮತ್ತು ಪೀಜೋ-ಫೋಟಾನಿಕ್ಸ್ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್-ಫೋಟೊಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್) ಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ, ಫೋಟೋಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವಿನ ಮೂರು-ಮಾರ್ಗಗಳ ಕಪ್ಲಿಂಗ್. ಈ ಜೋಡಣೆಯ ತಿರುಳು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸೃಷ್ಟಿಯಾದ ಪೀಜೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಮೆಟಲ್ ಡೈಚಾಲ್ಕೋಜೆನೈಡ್ಸ್ (ಟಿಎಮ್ಡಿ) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರವಾದ ವ್ಯಾನ್ ಡರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳು ಪೀಜೋಫೋಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಟಿಎಮ್ಡಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಪೀಜೋಫೋಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸುವ ಕರ್ಷಕ ಒತ್ತಡದ ಮೂಲಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್/ಎಂಒಎಸ್2 ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಫೋಟೋ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಪದಾರ್ಥ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಶಕ್ತಿ ಕೊಯ್ಲು