Op galliumnitride (GaN) gebaseerde materialen staan bekend als de derde generatie halfgeleiders, waarvan het spectrale bereik de volledige golflengteband van nabij-infrarood, zichtbaar en ultraviolet bestrijkt, en hebben belangrijke toepassingen op het gebied van opto-elektronica. Op GaN gebaseerde ultraviolette lasers hebben belangrijke toepassingsmogelijkheden op het gebied van ultraviolette lithografie, ultraviolette uitharding, virusdetectie en ultraviolette communicatie vanwege de kenmerken van korte golflengten, grote fotonenergieën, sterke verstrooiing, enz. De op GaN gebaseerde UV-lasers worden ook veel gebruikt op het gebied van ultraviolette lithografie, UV-uitharding en UV-communicatie. Omdat GaN-gebaseerde UV-lasers echter worden voorbereid op basis van heterogene epitaxiale materiaaltechnologie met grote mismatch, zijn de materiaaldefecten, doping moeilijk, lage kwantumluminescentie-efficiëntie, apparaatverlies, zijn de internationale halfgeleiderlasers op het gebied van het onderzoek naar de moeilijkheid , door de binnenlandse en buitenlandse grote aandacht.
Semiconductor Research Institute van de Chinese Academie van Wetenschappen, Zhao Degang-onderzoeker, Yang Jing associate researcher langetermijnfocus op GaN-gebaseerd onderzoek naar opto-elektronische materialen en apparaten. 2016 ontwikkelde op GaN gebaseerde UV-laser [J. Halfcond. 38, 051001 (2017)], 2022 om de elektrische excitatie-injectie van AlGaN UV-laser (357,9 nm) te realiseren [J. Halfcond. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], en in hetzelfde jaar werd een krachtige UV-laser met een continu uitgangsvermogen van 3,8 W bij kamertemperatuur gerealiseerd [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. Onlangs heeft ons team belangrijke vooruitgang geboekt op het gebied van op GaN gebaseerde krachtige UV-lasers, en ontdekt dat de slechte temperatuureigenschappen van UV-lasers voornamelijk verband houden met de zwakke opsluiting van dragers in UV-kwantumputten, en de temperatuurkarakteristieken van UV-lasers met hoog vermogen zijn aanzienlijk verbeterd door de introductie van een nieuwe structuur van AlGaN-kwantumbarrières en andere technieken, en het continue uitgangsvermogen van UV-lasers bij kamertemperatuur is verder verbeterd verhoogd tot 4,6 W en de excitatiegolflengte is verhoogd tot 386,8 nm. Figuur 1 toont het excitatiespectrum van de krachtige UV-laser, en Figuur 2 toont de optische vermogens-stroom-spanning (PIV)-curve van de UV-laser. de doorbraak van de op GaN gebaseerde krachtige UV-laser zal de lokalisatie van het apparaat bevorderen en de binnenlandse UV-lithografie- en ultraviolette (UV) laserindustrie ondersteunen. De doorbraak van de op GaN gebaseerde krachtige UV-laser zal het lokalisatieproces van het apparaat bevorderen en de onafhankelijke ontwikkeling van binnenlandse UV-lithografie, UV-uitharding, UV-communicatie en andere velden ondersteunen.
De resultaten werden in de OESO gepubliceerd als "Verbetering van de temperatuurkarakteristieken van GaN-gebaseerde ultraviolette laserdiodes door gebruik te maken van InGaN/AlGaN-kwantumputten". De resultaten werden gepubliceerd in Optics Letters onder de titel "Verbetering van de temperatuurkarakteristieken van GaN-gebaseerde ultraviolette laserdiodes door gebruik te maken van InGaN/AlGaN-kwantumputten". Associate onderzoeker Jing Yang was de eerste auteur van het artikel, en onderzoeker Degang Zhao was de corresponderende auteur. Dit werk werd ondersteund door verschillende projecten, waaronder het National Key Research and Development Program van China, de National Natural Science Foundation of China en het Strategic Pilot Science and Technology Special Project van de Chinese Academie van Wetenschappen.
Figuur 1 Excitatiespectrum van krachtige UV-laser
Fig. 2 Optische vermogens-stroom-spanning (PIV)-curve van UV-laser
