Galio nitrido (GaN) pagrindu pagamintos medžiagos yra žinomos kaip trečiosios kartos puslaidininkiai, kurių spektrinis diapazonas apima visas artimųjų infraraudonųjų, matomų ir ultravioletinių bangų ilgio juostas, ir turi svarbių pritaikymų optoelektronikos srityje. GaN pagrindu pagaminti ultravioletiniai lazeriai taikymo perspektyvos ultravioletinių litografijos, ultravioletinių spindulių apdorojimo, virusų aptikimo ir ultravioletinių spindulių komunikacijos srityse dėl trumpų bangų ilgių, didelės fotonų energijos ir stiprios sklaidos. Tačiau, kadangi GaN pagrindu pagaminti UV lazeriai yra paruošti remiantis didelio neatitikimo heterogeninės epitaksinės medžiagos technologija, medžiagos defektai, dopingas yra sudėtingas, mažas kvantinio šulinio liuminescencijos efektyvumas, prietaiso praradimas, yra tarptautiniai puslaidininkiniai lazeriai sudėtingų tyrimų srityje. , didelio vidaus ir užsienio dėmesio.
Kinijos mokslų akademijos puslaidininkių tyrimų institutas, tyrėjas Zhao Degangas, bendradarbis Yang Jing ilgalaikis dėmesys GaN pagrindu pagamintų optoelektroninių medžiagų ir prietaisų tyrimams. 2016 metais sukurtas GaN pagrindu pagamintas UV lazeris [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], 2022 AlGaN UV lazerio (357,9 nm) sužadinimo elektriniam įpurškimui [J. Semicond. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], o tais pačiais metais buvo sukurtas didelės galios UV lazeris, kurio nuolatinė išėjimo galia kambario temperatūroje yra 3,8 W. suprato [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. Pastaruoju metu mūsų komanda padarė didelę pažangą gamindama GaN pagrindu veikiančius didelės galios UV lazerius ir nustatė, kad prastos UV lazerių temperatūros charakteristikos daugiausia yra susijusios su silpnu izoliavimu. nešiklių UV kvantiniuose šuliniuose, o didelės galios UV lazerių temperatūros charakteristikos buvo žymiai patobulintos įdiegus naują AlGaN kvantinių barjerų struktūrą ir kitus metodus, o nuolatinė UV lazerių išėjimo galia kambario temperatūroje buvo dar labiau padidinta. padidinta iki 4,6 W, o sužadinimo bangos ilgis padidintas iki 386,8 nm. 1 paveiksle parodytas didelės galios UV lazerio sužadinimo spektras, o 2 paveiksle – UV lazerio optinės galios-srovės-įtampos (PIV) kreivė. GaN pagrindu pagaminto didelės galios UV lazerio proveržis paskatins įrenginio lokalizaciją ir palaikys buitinę UV litografijos, ultravioletinių (UV) lazerių pramonę. GaN pagrindu pagaminto didelės galios UV lazerio proveržis paskatins įrenginio lokalizaciją ir palaikys nepriklausomą buitinės UV litografijos, UV kietėjimo, UV komunikacijos ir kitų sričių plėtrą.
Rezultatai buvo paskelbti ESBO kaip "GaN pagrindu veikiančių ultravioletinių lazerinių diodų temperatūros charakteristikų gerinimas naudojant InGaN / AlGaN kvantinius šulinius". Rezultatai buvo paskelbti Optics Letters pavadinimu „GaN pagrindu veikiančių ultravioletinių lazerinių diodų temperatūros charakteristikų gerinimas naudojant InGaN/AlGaN kvantinius šulinius“ [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr. Jing Yang yra pirmasis autorius, o daktaras Degang Zhao yra atitinkamas šio straipsnio autorius. Šį darbą palaikė keli projektai, įskaitant Kinijos nacionalinę pagrindinių mokslinių tyrimų ir plėtros programą, Kinijos nacionalinį gamtos mokslų fondą ir Kinijos mokslų akademijos specialųjį strateginį bandomąjį mokslo ir technologijų projektą.
1 pav. Didelės galios UV lazerio sužadinimo spektras
2 pav. UV lazerio optinė galios-srovės-įtampos (PIV) kreivė
