A gallium-nitrid (GaN) alapú anyagok a harmadik generációs félvezetőkként ismertek, amelyek spektrális tartománya lefedi a teljes közeli infravörös, látható és ultraibolya hullámhossz-sávot, és fontos alkalmazási területük van az optoelektronika területén. A GaN alapú ultraibolya lézerek fontosak Alkalmazási kilátások az ultraibolya litográfia, az ultraibolya kikeményedés, a vírusdetektálás és az ultraibolya kommunikáció területén a rövid hullámhosszak, a nagy fotonenergiák és az erős szórás jellemzői miatt. Mivel azonban a GaN alapú UV lézerek nagy eltérésű heterogén epitaxiális anyagtechnológia alapján készülnek, az anyaghibák, az adalékolás nehézkes, a kvantumkút lumineszcencia hatékonysága alacsony, az eszközvesztés a nemzetközi félvezető lézerek kutatási területén. , a hazai és külföldi nagy figyelem.
A Kínai Tudományos Akadémia Félvezető Kutatóintézete, Zhao Degang kutató, Yang Jing társkutató hosszú távon a GaN-alapú optoelektronikai anyagok és eszközök kutatására összpontosít. 2016-ban fejlesztették ki a GaN alapú UV lézert [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], 2022 AlGaN UV lézer (357,9 nm) gerjesztésének elektromos befecskendezésének megvalósítására [J. Semicond. 43, 1 (J. Semicond. 43, 1 (2017)]. Semicond. 43, 1 (2022)], és ugyanebben az évben egy nagy teljesítményű UV-lézert, szobahőmérsékleten 3,8 W folyamatos kimeneti teljesítménnyel [Opt. Laser Technol. 156, 108574 (2022)] Csapatunk a közelmúltban jelentős előrelépést ért el a GaN-alapú, nagy teljesítményű UV-lézerek terén, és megállapította, hogy az UV-lézerek gyenge hőmérsékleti jellemzői főként a gyenge elzárással függnek össze. Az UV-kvantumkutakban lévő hordozók mennyisége, a nagy teljesítményű UV-lézerek hőmérsékleti jellemzői jelentősen javultak az AlGaN kvantumgátak új szerkezetének és más technikáknak a bevezetésével, valamint az UV-lézerek szobahőmérsékleten történő folyamatos kimeneti teljesítménye tovább nőtt. 4,6 W-ra, a gerjesztési hullámhossz pedig 386,8 nm-re nőtt Az 1. ábra a nagy teljesítményű UV lézer gerjesztési spektrumát, a 2. ábra pedig az UV lézer optikai teljesítmény-áram-feszültség (PIV) görbéjét mutatja. a GaN alapú nagy teljesítményű UV lézer áttörése elősegíti a készülék lokalizációját és támogatja a hazai UV litográfia, ultraibolya (UV) lézer ipart. A GaN alapú nagy teljesítményű UV-lézer áttörése elősegíti az eszköz lokalizációját, és támogatja a hazai UV-litográfia, UV-kezelés, UV-kommunikáció és egyéb területek önálló fejlesztését.
Az eredményeket "GaN-alapú ultraibolya lézerdiódák hőmérsékleti jellemzőinek javítása InGaN/AlGaN kvantumkutak használatával" címmel tették közzé az EBESZ-ben. Az eredményeket az Optics Letters-ben tették közzé „GaN-alapú ultraibolya lézerdiódák hőmérsékleti jellemzőinek javítása InGaN/AlGaN kvantumkutak használatával” címmel [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr. Jing Yang az első szerző, Dr. Degang Zhao pedig a megfelelő szerzője a cikknek. Ezt a munkát számos projekt támogatta, köztük a Kínai Nemzeti Kulcsfontosságú Kutatási és Fejlesztési Program, a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és a Kínai Tudományos Akadémia stratégiai kísérleti tudományos és technológiai speciális projektje.
1. ábra Nagy teljesítményű UV-lézer gerjesztési spektruma
2. ábra UV-lézer optikai teljesítmény-áram-feszültség (PIV) görbéje
