Galliumnitrid (GaN)--baserte materialer er kjent som tredjegenerasjons halvledere, hvis spektralområde dekker hele bølgelengden til nær-infrarødt, synlig og ultrafiolett, og har viktige anvendelser innen optoelektronikk. GaN-basert ultrafiolette lasere, på grunn av deres korte bølgelengder, høye fotonenergi, sterk spredning og andre egenskaper, har viktige bruksmuligheter innen ultrafiolett litografi, ultrafiolett herding, virusdeteksjon og ultrafiolett kommunikasjon. Imidlertid, fordi GaN-baserte UV-lasere er forberedt basert på den store mismatchende heterogene epitaksiale materialteknologien, er materialfeilene mange, doping er vanskelig, kvantebrønnluminescenseffektiviteten er lav, og enhetstapet er stort, som er den internasjonale halvlederen lasere innen forskning av vanskelighetsgraden, og har fått stor oppmerksomhet i inn- og utland.
Zhao Degang, forsker og Yang Jing, assisterende forsker ved Institute of Semiconductor Research,Det kinesiske vitenskapsakademiet(CAS) har fokusert på GaN-baserte optoelektroniske materialer og enheter i lang tid, og utviklet GaN-baserte UV-lasere i 2016 [J. Semicond. 38, 051001 (2017)], og realiserte de elektrisk injiserte eksiterte AlGaN UV-laserne (357,9 nm) i 2022 [J. Semicond. 43, 1 (2022)]. Semicond. 43, 1 (2022)], og samme år ble det realisert en høyeffekts UV-laser med en kontinuerlig utgangseffekt på 3,8 W ved romtemperatur [Opt. Laserteknologi. 156, 108574 (2022)]. Nylig har teamet vårt gjort viktige fremskritt innen GaN-baserte UV-lasere med høy effekt, og funnet ut at de dårlige temperaturegenskapene til UV-lasere hovedsakelig er relatert til den svake inneslutningen av bærere i UV-kvantebrønner, og temperaturkarakteristikkene til høyeffekt. UV-lasere har blitt betydelig forbedret ved introduksjonen av en ny struktur av AlGaN kvantebarrierer og andre teknikker, og den kontinuerlige utgangseffekten til UV-lasere ved romtemperatur er ytterligere økt til 4,6 W, med en eksitasjonsbølgelengde på 386,8 nm. Figur 1 viser eksitasjonsspekteret til UV-laseren med høy effekt, og figur 2 viser den optiske strøm-strøm-spenningskurven (PIV) til UV-laseren. gjennombruddet av GaN-basert høyeffekts UV-laser vil fremme lokaliseringen av enheten og støtte innenlands UV-litografi, ultrafiolett (UV) litografi, UV-laser ogUV laser industri, samt utvikling av nye teknologier som den nye strukturen av kvantebarrierer. Innenlandsk UV-litografi, UV-herding, UV-kommunikasjon og andre områder av uavhengig utvikling.
Resultatene ble publisert i Optics Letters som "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. 5155]. Resultatene ble publisert i Optics Letters under tittelen "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 er den første forfatteren og Dr. Degang Zhao er den tilsvarende forfatteren av papiret. Dette arbeidet ble støttet av flere prosjekter, inkludert National Key Research and Development Program of China, National Natural Science Foundation of China, og Strategic Pilot Science and Technology Special Project of the Chinese Academy of Sciences.
