Bahan berasaskan galium nitrida (GaN) dikenali sebagai semikonduktor generasi ketiga, yang julat spektrumnya meliputi jalur panjang gelombang penuh inframerah hampir, boleh dilihat dan ultraungu, dan mempunyai aplikasi penting dalam bidang optoelektronik. Laser ultraungu berasaskan GaN mempunyai prospek aplikasi penting dalam bidang litografi ultraungu, pengawetan ultraungu, pengesanan virus, dan komunikasi ultraungu disebabkan oleh ciri-ciri panjang gelombang yang pendek, tenaga foton yang besar, serakan yang kuat, dll. Laser UV berasaskan GaN juga digunakan secara meluas dalam bidang litografi ultraviolet, pengawetan UV, dan komunikasi UV. Walau bagaimanapun, kerana laser UV berasaskan GaN disediakan berdasarkan teknologi bahan epitaxial heterogen yang tidak padan besar, kecacatan bahan, doping adalah sukar, kecekapan pendaran telaga kuantum rendah, kehilangan peranti, adalah laser semikonduktor antarabangsa dalam bidang penyelidikan kesukaran. , oleh perhatian besar dalam dan luar negara.
Institut Penyelidikan Semikonduktor Akademi Sains China, penyelidik Zhao Degang, penyelidik bersekutu Yang Jing fokus jangka panjang pada penyelidikan bahan dan peranti optoelektronik berasaskan GaN. 2016 membangunkan laser UV berasaskan GaN [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], 2022 untuk merealisasikan suntikan elektrik pengujaan laser UV AlGaN (357.9 nm) [J. Semicond. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], dan pada tahun yang sama, laser UV berkuasa tinggi dengan kuasa keluaran berterusan 3.8 W pada suhu bilik adalah menyedari [Teknol Laser Optik. 156, 108574 (2022)]. Baru-baru ini, pasukan kami telah mencapai kemajuan penting dalam laser UV berkuasa tinggi berasaskan GaN dan mendapati bahawa ciri suhu rendah laser UV berkaitan terutamanya dengan kurungan yang lemah. pembawa dalam telaga kuantum UV, dan ciri suhu laser UV berkuasa tinggi telah dipertingkatkan dengan ketara dengan pengenalan struktur baharu penghalang kuantum AlGaN dan teknik lain, dan kuasa keluaran berterusan laser UV pada suhu bilik telah dipertingkatkan lagi. meningkat kepada 4.6 W, dan panjang gelombang pengujaan telah ditingkatkan kepada 386.8 nm. Rajah 1 menunjukkan spektrum pengujaan laser UV berkuasa tinggi, dan Rajah 2 menunjukkan lengkung voltan kuasa-arus optik (PIV) laser UV. penemuan laser UV berkuasa tinggi berasaskan GaN akan menggalakkan penyetempatan peranti dan menyokong industri laser litografi UV domestik, ultraviolet (UV). Kejayaan laser UV berkuasa tinggi berasaskan GaN akan menggalakkan proses penyetempatan peranti dan menyokong pembangunan bebas litografi UV domestik, pengawetan UV, komunikasi UV dan bidang lain.
Hasilnya diterbitkan sebagai "Memperbaiki ciri suhu diod laser ultraviolet berasaskan GaN dengan menggunakan telaga kuantum InGaN/AlGaN" dalam OECD. Hasilnya diterbitkan dalam Surat Optik di bawah tajuk "Memperbaiki ciri suhu diod laser ultraungu berasaskan GaN dengan menggunakan telaga kuantum InGaN/AlGaN". Penyelidik bersekutu Jing Yang ialah pengarang pertama kertas itu, dan penyelidik Degang Zhao ialah pengarang yang sepadan. Kerja ini disokong oleh beberapa projek, termasuk Program Penyelidikan dan Pembangunan Utama Negara China, Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China, dan Projek Khas Sains dan Teknologi Juruterbang Strategik Akademi Sains China.
Rajah 1 Spektrum pengujaan laser UV berkuasa tinggi
Rajah 2 Keluk kuasa-arus-voltan (PIV) optik laser UV
