Galliumnitridi (GaN)--pohjaiset materiaalit tunnetaan kolmannen sukupolven puolijohteina, joiden spektrialue kattaa lähi-infrapuna-, näkyvän ja ultravioletin koko aallonpituuden, ja niillä on tärkeitä sovelluksia optoelektroniikan alalla.GaN-pohjaiset ultraviolettilasereilla on niiden lyhyiden aallonpituuksien, korkean fotonienergian, voimakkaan sironnan ja muiden ominaisuuksien vuoksi tärkeitä sovellusmahdollisuuksia ultraviolettilitografian, ultraviolettikovettamisen, virusten havaitsemisen ja ultraviolettiviestinnän aloilla. Koska GaN-pohjaiset UV-laserit on valmistettu suuren epäsuhtaisen heterogeenisen epitaksiaalimateriaalitekniikan perusteella, materiaaliviat ovat monia, doping on vaikeaa, kvanttikuivon luminesenssitehokkuus on alhainen ja laitehäviö on suuri, mikä on kansainvälinen puolijohde. laserit alalla tutkimuksen vaikeuksia, ja on saanut suurta huomiota kotimaassa ja ulkomailla.
Zhao Degang, tutkija ja Yang Jing, apulaistutkija Institute of Semiconductor Research,Kiinan tiedeakatemia(CAS) ovat keskittyneet GaN-pohjaisiin optoelektronisiin materiaaleihin ja laitteisiin jo pitkään ja kehittivät GaN-pohjaisia UV-lasereita vuonna 2016 [J. Puoli sekunti. 38, 051001 (2017)] ja toteuttivat sähköisesti injektoidut viritetyt AlGaN UV-laserit (357,9 nm) vuonna 2022 [J. Puoli sekunti. 43, 1 (2022)]. Puoli sekunti. 43, 1 (2022)], ja samana vuonna toteutettiin suuritehoinen UV-laser, jonka jatkuva lähtöteho on 3,8 W huoneenlämpötilassa [Opt. Lasertekniikka. 156, 108574 (2022)]. Viime aikoina tiimimme on edistynyt merkittävästi GaN-pohjaisissa suuritehoisissa UV-lasereissa ja havainnut, että UV-laserien huonot lämpötila-ominaisuudet liittyvät pääasiassa kantajien heikoon rajoittumiseen UV-kvanttikaivoissa ja suuritehoisten lämpöominaisuuksien ominaisuuksiin. UV-lasereita on parannettu merkittävästi ottamalla käyttöön uusi AlGaN-kvanttiesteiden ja muiden tekniikoiden rakenne, ja UV-laserien jatkuva lähtöteho huoneenlämpötilassa on kasvatettu edelleen 4,6 W:iin viritysaallonpituudella 386,8 nm. Kuvassa 1 on esitetty 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-litografiaa, ultravioletti (UV) litografiaa, UV-laseria jaUV-laserteollisuussekä uusien teknologioiden, kuten kvanttiesteiden uuden rakenteen, kehittäminen. Kotimainen UV-litografia, UV-kovettuminen, UV-viestintä ja muut itsenäisen kehityksen alat.
Tulokset julkaistiin Optics Lettersissa nimellä "GaN-pohjaisten ultraviolettilaserdiodien lämpötilaominaisuuksien parantaminen käyttämällä InGaN/AlGaN-kvanttikaivoja" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. Tulokset julkaistiin Optics Lettersissa otsikolla "GaN-pohjaisten ultraviolettilaserdiodien lämpötilaominaisuuksien parantaminen käyttämällä InGaN/AlGaN-kvanttikaivoja" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr. Jing Yang on ensimmäinen kirjoittaja ja tohtori Degang Zhao on 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.
