Galliumnitrid (GaN)-baserede materialer er kendt som tredje generations halvledere, hvis spektralområde dækker hele nær-infrarøde, synlige og ultraviolette bølgelængdebånd, og har vigtige anvendelser inden for optoelektronik. GaN-baserede ultraviolette lasere har vigtige anvendelsesmuligheder inden for områderne ultraviolet litografi, ultraviolet hærdning, virusdetektion og ultraviolet kommunikation på grund af egenskaberne ved korte bølgelængder, høje fotonenergier og stærk spredning. Men fordi GaN-baserede UV-lasere er fremstillet baseret på stor mismatch heterogen epitaksial materialeteknologi, materialefejl, doping er vanskelig, lav kvantebrøndluminescenseffektivitet, enhedstab, er den internationale halvlederlasere inden for forskningen af vanskeligheden , af den indenlandske og udenlandske stor opmærksomhed.
Semiconductor Research Institute ved det kinesiske videnskabsakademi, Zhao Degang-forsker, Yang Jing associeret forsker langsigtet fokus på GaN-baseret forskning i optoelektroniske materialer og enheder. 2016 udviklet GaN-baseret UV-laser [J. Halvsekund. 38, 051001 (2017)], 2022 for at realisere den elektriske injektion af excitation af AlGaN UV-laser (357,9 nm) [J. Halvsekund. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], og samme år blev en højeffekt UV-laser med en kontinuerlig udgangseffekt på 3,8 W ved stuetemperatur. realiseret [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. For nylig har vores team gjort vigtige fremskridt inden for GaN-baserede højeffekt UV-lasere og fundet ud af, at de dårlige temperaturegenskaber ved UV-lasere hovedsageligt er relateret til den svage indeslutning af bærere i UV-kvantebrønde, og temperaturegenskaberne for højeffekt-UV-lasere er blevet væsentligt forbedret ved introduktionen af en ny struktur af AlGaN-kvantebarrierer og andre teknikker, og den kontinuerlige udgangseffekt fra UV-lasere ved stuetemperatur er blevet yderligere øget til 4,6 W, og excitationsbølgelængden er blevet øget til 386,8 nm. Figur 1 viser excitationsspektret for UV-laseren med høj effekt, og figur 2 viser UV-laserens optiske effekt-strømspænding (PIV). Gennembruddet af GaN-baseret højeffekt UV-laser vil fremme lokaliseringen af enheden og understøtte den indenlandske UV-litografi, ultraviolet (UV) laserindustri. Gennembruddet af GaN-baseret højeffekt UV-laser vil fremme lokaliseringen af enheden og understøtte den uafhængige udvikling af indenlandsk UV-litografi, UV-hærdning, UV-kommunikation og andre områder.
Resultaterne blev offentliggjort som "Forbedring af temperaturkarakteristika for GaN-baserede ultraviolette laserdioder ved at bruge InGaN/AlGaN kvantebrønde" i OSCE. Resultaterne blev offentliggjort i Optics Letters under titlen "Forbedring af temperaturkarakteristika for GaN-baserede ultraviolette laserdioder ved at bruge InGaN/AlGaN kvantebrønde" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr. Jing Yang er den første forfatter, og Dr. Degang Zhao er den tilsvarende forfatter til papiret. Dette arbejde blev støttet af adskillige projekter, herunder Kinas nationale nøgleforsknings- og udviklingsprogram, Kinas nationale naturvidenskabelige fond og det strategiske pilotprojekt for videnskab og teknologi under det kinesiske videnskabsakademi.
Fig. 1 Excitationsspektrum for højeffekt UV-laser
Fig. 2 Optisk power-current-voltage (PIV) kurve for UV-laser
