Galliumnitrid (GaN)--baserade material är kända som tredje generationens halvledare, vars spektralområde täcker hela våglängden av det nära-infraröda, synliga och ultravioletta, och har viktiga tillämpningar inom optoelektronikområdet. GaN-baserad ultravioletta lasrar har på grund av sina korta våglängder, höga fotonenergi, stark spridning och andra egenskaper viktiga tillämpningsmöjligheter inom områdena ultraviolett litografi, ultraviolett härdning, virusdetektion och ultraviolett kommunikation. Men eftersom GaN-baserade UV-lasrar är förberedda baserade på den stora oöverensstämmelse heterogena epitaxiala materialteknologin, är materialdefekterna många, dopningen är svår, kvantbrunnens luminescenseffektivitet är låg och enhetsförlusten är stor, vilket är den internationella halvledaren lasrar inom området forskning av svårigheten, och har fått stor uppmärksamhet hemma och utomlands.
Zhao Degang, forskare och Yang Jing, biträdande forskare vid Institute of Semiconductor Research,kinesiska vetenskapsakademin(CAS) har fokuserat på GaN-baserade optoelektroniska material och enheter under lång tid, och utvecklade GaN-baserade UV-lasrar 2016 [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], och realiserade de elektriskt injicerade exciterade AlGaN UV-lasrarna (357,9 nm) 2022 [J. Semicond. 43, 1 (2022)]. Semicond. 43, 1 (2022)], och samma år realiserades en UV-laser med hög effekt med en kontinuerlig uteffekt på 3,8 W vid rumstemperatur [Opt. Laserteknik. 156, 108574 (2022)]. Nyligen har vårt team gjort viktiga framsteg inom GaN-baserade UV-lasrar med hög effekt och fann att de dåliga temperaturegenskaperna hos UV-lasrar huvudsakligen är relaterade till den svaga inneslutningen av bärare i UV-kvantbrunnar och temperaturegenskaperna för högeffekt UV-lasrar 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 till 4,6 W, med en excitationsvåglängd på 386,8 nm. Figur 1 visar excitationsspektrumet för UV-lasern med hög effekt, och Figur 2 visar UV-laserns optiska effekt-ström-spänning (PIV). genombrottet för GaN-baserad högeffekts UV-laser kommer att främja lokaliseringen av enheten och stödja inhemsk UV-litografi, ultraviolett (UV) litografi, UV-laser ochUV-laserindustrin, såväl som utvecklingen av ny teknik som den nya strukturen av kvantbarriärer. Inhemsk UV-litografi, UV-härdning, UV-kommunikation och andra områden av oberoende utveckling.
Resultaten publicerades i Optics Letters som "Förbättring av temperaturegenskaper hos GaN-baserade ultravioletta laserdioder genom att använda InGaN/AlGaN kvantbrunnar" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. Resultaten publicerades i Optics Letters under titeln "Improving temperature characteristics of GaN-based ultraviolet laser diodes by use InGaN/AlGaN quantum wells" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr Jing Yang är den första författaren och Dr Degang Zhao är motsvarande författare till tidningen. Detta arbete stöddes av flera projekt, inklusive Kinas nationella nyckelforsknings- och utvecklingsprogram, Kinas nationella naturvetenskapsstiftelse och det strategiska pilotprojektet för vetenskap och teknologi från den kinesiska vetenskapsakademin.
