Материалы на основе нитрида галлия (GaN)-- известны как полупроводники третьего поколения, спектральный диапазон которых охватывает всю длину волны ближнего инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазона, и имеют важные применения в области оптоэлектроники. На основе GaN Ультрафиолетовые лазеры благодаря своей короткой длине волны, высокой энергии фотонов, сильному рассеянию и другим характеристикам имеют важные перспективы применения в области ультрафиолетовой литографии, ультрафиолетового отверждения, обнаружения вирусов и ультрафиолетовой связи. Однако, поскольку УФ-лазеры на основе GaN изготавливаются на основе технологии гетерогенных эпитаксиальных материалов с большим несоответствием, в материале много дефектов, легирование затруднено, эффективность люминесценции квантовой ямы низкая, а потери в устройстве велики, что является международным полупроводниковым стандартом. лазеры в области исследования трудностей и получили большое внимание в стране и за рубежом.
Чжао Дэган, научный сотрудник и Ян Цзин, научный сотрудник Института исследований полупроводников,Китайская академия наук(CAS) уже давно занимается оптоэлектронными материалами и устройствами на основе GaN, а в 2016 году разработала УФ-лазеры на основе GaN [J. Полусекундный. 38, 051001 (2017)], а в 2022 году реализованы электрически возбуждаемые УФ-лазеры AlGaN (357,9 нм) [J. Полусекундный. 43, 1 (2022)]. Полусекундный. 43, 1 (2022)], и в том же году был реализован мощный УФ-лазер с непрерывной выходной мощностью 3,8 Вт при комнатной температуре [Опт. Лазерная технология. 156, 108574 (2022)]. Недавно наша группа добилась важного прогресса в разработке мощных УФ-лазеров на основе GaN и обнаружила, что плохие температурные характеристики УФ-лазеров в основном связаны со слабым удержанием носителей в УФ-квантовых ямах, а также температурными характеристиками мощных УФ-лазеров. УФ-лазеры были значительно улучшены за счет внедрения новой структуры квантовых барьеров AlGaN и других технологий, а непрерывная выходная мощность УФ-лазеров при комнатной температуре была дополнительно увеличена до 4,6 Вт с длиной волны возбуждения 386,8 нм. На рисунке 1 показан спектр возбуждения мощного УФ-лазера, а на рисунке 2 показана кривая оптическая мощность-ток-напряжение (PIV) УФ-лазера. прорыв в создании мощного УФ-лазера на основе GaN будет способствовать локализации устройства и поддержке отечественной УФ-литографии, ультрафиолетовой (УФ) литографии, УФ-лазера иУФ-лазерная промышленность, а также развитие новых технологий, таких как новая структура квантовых барьеров. Отечественная УФ-литография, УФ-отверждение, УФ-коммуникации и другие области независимого развития.
Результаты были опубликованы в журнале Optics Letters как «Улучшение температурных характеристик ультрафиолетовых лазерных диодов на основе GaN с помощью квантовых ям InGaN/AlGaN» [Optics Letters 49 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL. 5155]. Результаты были опубликованы в журнале Optics Letters под заголовком «Улучшение температурных характеристик ультрафиолетовых лазерных диодов на основе GaN с помощью квантовых ям InGaN/AlGaN» [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Доктор Цзин Ян является первым автором, а доктор Деган Чжао — автором-корреспондентом статьи. Эта работа поддерживалась несколькими проектами, в том числе Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая, Национальным фондом естественных наук Китая и Специальным стратегическим пилотным научно-техническим проектом Китайской академии наук.
