Galliumnitridi (GaN) -pohjaiset materiaalit tunnetaan kolmannen sukupolven puolijohteina, joiden spektrialue kattaa koko lähi-infrapuna-, näkyvän ja ultravioletin aallonpituuskaistan, ja niillä on tärkeitä sovelluksia optoelektroniikan alalla. GaN-pohjaisilla ultraviolettilasereilla on tärkeitä sovellusmahdollisuuksia ultraviolettilitografian, ultraviolettikovettamisen, virusten havaitsemisen ja ultraviolettiviestinnän aloilla lyhyiden aallonpituuksien, suurten fotonien energioiden, voimakkaan sironnan jne. ominaisuuksien vuoksi. GaN-pohjaisia UV-lasereita käytetään laajalti myös UV-litografia, UV-kovettuminen ja UV-viestintä. Kuitenkin, koska GaN-pohjaiset UV-laserit valmistetaan suuren epäsuhta heterogeenisen epitaksiaalisen materiaalitekniikan perusteella, materiaaliviat, doping on vaikeaa, alhainen kvanttikuvan luminesenssitehokkuus, laitehäviö, on kansainväliset puolijohdelaserit tutkimuksen vaikeusasteen alalla. , jonka kotimaisten ja ulkomaisten suurta huomiota.
Kiinan tiedeakatemian puolijohteiden tutkimuslaitos, Zhao Degang tutkija, Yang Jing apulaistutkija keskittyy pitkällä aikavälillä GaN-pohjaiseen optoelektronisten materiaalien ja laitteiden tutkimukseen. 2016 kehittänyt GaN-pohjaisen UV-laserin [J. Puoli sekunti. 38, 051001 (2017)], 2022 AlGaN UV-laserin (357,9 nm) virityksen sähköisen injektion toteuttamiseksi [J. Puoli sekunti. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], ja samana vuonna valmistettiin suuritehoinen UV-laser, jonka jatkuva lähtöteho oli 3,8 W huoneenlämpötilassa toteutettu [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)] Viime aikoina tiimimme on edistynyt merkittävästi GaN-pohjaisissa suuritehoisissa UV-lasereissa ja havainnut, että UV-laserien huonot lämpötila-ominaisuudet liittyvät pääasiassa heikon rajoituksen vuoksi. kantoaaltoja UV-kvanttikaivoissa, ja suuritehoisten UV-laserien lämpötilaominaisuuksia on parannettu merkittävästi ottamalla käyttöön uusi AlGaN-kvanttiesteiden rakenne ja muita tekniikoita, ja UV-laserien jatkuvaa lähtötehoa huoneenlämpötilassa on parannettu merkittävästi. nostettu 4,6 W:iin ja virityksen aallonpituus on kasvatettu 386,8 nm:iin Kuvassa 1 on suuritehoisen UV-laserin viritysspektri ja kuvassa 2 UV-laserin optinen teho-virta-jännite (PIV) -käyrä. GaN-pohjaisen suuritehoisen UV-laserin läpimurto edistää laitteen lokalisointia ja tukee kotimaista UV-litografia-, ultravioletti- (UV) laserteollisuutta. GaN-pohjaisen suuritehoisen UV-laserin läpimurto edistää laitteen lokalisointiprosessia ja tukee kotimaisen UV-litografian, UV-kovettamisen, UV-viestinnän ja muiden alojen itsenäistä kehitystä.
Tulokset julkaistiin OECD:ssä nimellä "GaN-pohjaisten ultraviolettilaserdiodien lämpötilaominaisuuksien parantaminen käyttämällä InGaN/AlGaN-kvanttikaivoja". Tulokset julkaistiin Optics Lettersissä otsikolla "GaN-pohjaisten ultraviolettilaserdiodien lämpötilaominaisuuksien parantaminen käyttämällä InGaN/AlGaN-kvanttikaivoja". Apulaistutkija Jing Yang oli paperin ensimmäinen kirjoittaja ja tutkija Degang Zhao oli vastaava kirjoittaja. Tätä työtä tukivat useat hankkeet, mukaan lukien Kiinan kansallinen avaintutkimus- ja kehitysohjelma, Kiinan kansallinen luonnontieteellinen säätiö ja Kiinan tiedeakatemian Strategic Pilot Science and Technology -erikoisprojekti.
Kuva 1 Suuritehoisen UV-laserin viritysspektri
Kuva 2 UV-laserin optinen teho-virta-jännite (PIV) -käyrä
