Galliumnitrid (GaN)-baserade material är kända som tredje generationens halvledare, vars spektralområde täcker hela våglängdsbandet av nära-infrarött, synligt och ultraviolett, och har viktiga tillämpningar inom området optoelektronik. GaN-baserade ultravioletta lasrar har viktiga tillämpningsmöjligheter inom områdena ultraviolett litografi, ultravioletthärdning, virusdetektion och ultraviolett kommunikation på grund av egenskaperna hos korta våglängder, stora fotonenergier, stark spridning etc. GaN-baserade UV-lasrar används också i stor utsträckning inom områdena för ultraviolett litografi, UV-härdning och UV-kommunikation. Men eftersom GaN-baserade UV-lasrar är förberedda baserade på stor oöverensstämmelse heterogen epitaxiell materialteknik, materialdefekter, dopning är svårt, låg kvantbrunnsluminescenseffektivitet, enhetsförlust, är den internationella halvledarlasrarna inom området forskning av svårigheten , av inhemska och utländska stor uppmärksamhet.
Semiconductor Research Institute av den kinesiska vetenskapsakademin, Zhao Degang forskare, Yang Jing biträdande forskare långsiktigt fokus på GaN-baserade optoelektroniska material och enheter forskning. 2016 utvecklade GaN-baserad UV-laser [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], 2022 för att realisera den elektriska injektionen av excitation av AlGaN UV-laser (357,9 nm) [J. Semicond. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], och samma år var en högeffekts UV-laser med en kontinuerlig uteffekt på 3,8 W vid rumstemperatur. realiserat [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. Nyligen har vårt team gjort viktiga framsteg inom GaN-baserade UV-lasrar med hög effekt och funnit att de dåliga temperaturegenskaperna hos UV-lasrar främst är relaterade till den svaga inneslutningen av bärare i UV-kvantbrunnar, och temperaturegenskaperna hos UV-lasrar med hög effekt har förbättrats avsevärt genom införandet av en ny struktur av AlGaN-kvantbarriärer och andra tekniker, och den kontinuerliga uteffekten av UV-lasrar vid rumstemperatur har ökat ytterligare. ökat till 4,6 W, och excitationsvåglängden har ökats till 386,8 nm. Figur 1 visar excitationsspektrumet för UV-lasern med hög effekt, och Figur 2 visar den optiska effekt-ström-spänningskurvan (PIV) för UV-lasern. Genombrottet för GaN-baserad högeffekts UV-laser kommer att främja lokaliseringen av enheten och stödja den inhemska industrin för UV-litografi och ultraviolett (UV) laser. Genombrottet för GaN-baserad UV-laser med hög effekt kommer att främja lokaliseringsprocessen för enheten och stödja den oberoende utvecklingen av inhemsk UV-litografi, UV-härdning, UV-kommunikation och andra områden.
Resultaten publicerades som "Förbättring av temperaturegenskaper hos GaN-baserade ultravioletta laserdioder genom att använda InGaN/AlGaN kvantbrunnar" i OECD. Resultaten publicerades i Optics Letters under titeln "Improving temperature characteristics of GaN-based ultraviolet laser diodes by use InGaN/AlGaN quantum wells". Biträdande forskare Jing Yang var den första författaren till artikeln, och forskaren Degang Zhao var motsvarande författare. Detta arbete stöddes av flera projekt, inklusive Kinas nationella nyckelforsknings- och utvecklingsprogram, Kinas nationella naturvetenskapsstiftelse och det strategiska pilotprojektet för vetenskap och teknik från den kinesiska vetenskapsakademin.
Figur 1 Excitationsspektrum för UV-laser med hög effekt
Fig. 2 Optisk effekt-ström-spänning (PIV) kurva för UV-laser
