Материалы на основе нитрида галлия (GaN) известны как полупроводники третьего поколения, спектральный диапазон которых охватывает весь диапазон длин волн ближнего инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазона, и имеют важное применение в области оптоэлектроники. Ультрафиолетовые лазеры на основе GaN имеют важные перспективы применения в области ультрафиолетовой литографии, ультрафиолетового отверждения, обнаружения вирусов и ультрафиолетовой связи из-за характеристик коротких волн, больших энергий фотонов, сильного рассеяния и т. д. УФ-лазеры на основе GaN также широко используются в областях ультрафиолетовая литография, УФ-отверждение и УФ-связь. Однако, поскольку УФ-лазеры на основе GaN изготавливаются на основе технологии гетерогенных эпитаксиальных материалов с большим несоответствием, дефекты материала, легирование затруднены, низкая эффективность люминесценции квантовых ям, потери устройства, являются международными полупроводниковыми лазерами в области исследования трудностей , большое внимание внутри страны и за рубежом.
Научно-исследовательский институт полупроводников Китайской академии наук, исследователь Чжао Дэган, научный сотрудник Ян Цзин, долгосрочное внимание уделяется исследованиям оптоэлектронных материалов и устройств на основе GaN. В 2016 г. разработан УФ-лазер на основе GaN [J. Полусекундный. 38, 051001 (2017)], 2022 г. реализовать электрическую инжекцию возбуждения AlGaN УФ-лазера (357,9 нм) [J. Полусекундный. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], и в том же году был создан мощный УФ-лазер с непрерывной выходной мощностью 3,8 Вт при комнатной температуре. реализовано [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. Недавно наша группа добилась важного прогресса в разработке мощных УФ-лазеров на основе GaN и обнаружила, что плохие температурные характеристики УФ-лазеров в основном связаны со слабым ограничением носителей в УФ-квантовых ямах, а температурные характеристики мощных УФ-лазеров были значительно улучшены за счет введения новой структуры квантовых барьеров AlGaN и других технологий, а непрерывная выходная мощность УФ-лазеров при комнатной температуре была дополнительно улучшена. мощность увеличена до 4,6 Вт, а длина волны возбуждения увеличена до 386,8 нм.На рисунке 1 показан спектр возбуждения мощного УФ-лазера, а на рисунке 2 показана кривая оптическая мощность-ток-напряжение (PIV) УФ-лазера. Прорыв в создании мощного УФ-лазера на основе GaN будет способствовать локализации устройства и поддержке отечественной УФ-литографии и ультрафиолетовой (УФ) лазерной промышленности. Прорыв в создании мощного УФ-лазера на основе GaN будет способствовать процессу локализации устройства и поддержит независимое развитие отечественной УФ-литографии, УФ-отверждения, УФ-связи и других областей.
Результаты были опубликованы в ОЭСР под названием «Улучшение температурных характеристик ультрафиолетовых лазерных диодов на основе GaN с использованием квантовых ям InGaN/AlGaN». Результаты были опубликованы в журнале Optics Letters под заголовком «Улучшение температурных характеристик ультрафиолетовых лазерных диодов на основе GaN с помощью квантовых ям InGaN/AlGaN». Младший научный сотрудник Цзин Ян был первым автором статьи, а исследователь Деган Чжао был автором-переписчиком. Эта работа поддерживалась несколькими проектами, в том числе Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая, Национальным фондом естественных наук Китая и Специальным стратегическим пилотным научно-техническим проектом Китайской академии наук.
Рис. 1. Спектр возбуждения мощного УФ-лазера
Рис. 2. Кривая оптическая мощность-ампер-напряжение (PIV) УФ-лазера.
