I materiali a base di nitruro di gallio (GaN)-- sono noti come semiconduttori di terza generazione, il cui intervallo spettrale copre l'intera lunghezza d'onda del vicino infrarosso, del visibile e dell'ultravioletto e hanno importanti applicazioni nel campo dell'optoelettronica. i laser ultravioletti, a causa delle loro lunghezze d'onda corte, dell'elevata energia dei fotoni, della forte diffusione e di altre caratteristiche, hanno importanti prospettive di applicazione nei campi della litografia ultravioletta, della polimerizzazione ultravioletta, del rilevamento di virus e delle comunicazioni ultraviolette. Tuttavia, poiché i laser UV basati su GaN sono preparati sulla base della tecnologia dei materiali epitassiali eterogenei con disadattamento elevato, i difetti del materiale sono numerosi, il drogaggio è difficile, l'efficienza della luminescenza del pozzo quantico è bassa e la perdita del dispositivo è elevata, che è il semiconduttore internazionale laser nel campo della ricerca della difficoltà, e ha ricevuto grande attenzione in patria e all'estero.
Zhao Degang, ricercatore e Yang Jing, ricercatore associato dell'Istituto di ricerca sui semiconduttori,Accademia cinese delle scienze(CAS) si concentrano da molto tempo su materiali e dispositivi optoelettronici basati su GaN e hanno sviluppato laser UV basati su GaN nel 2016 [J. Semisecondo. 38, 051001 (2017)], e ha realizzato i laser UV AlGaN eccitati iniettati elettricamente (357,9 nm) nel 2022 [J. Semisecondo. 43, 1 (2022)]. Semisecondo. 43, 1 (2022)] e nello stesso anno è stato realizzato un laser UV ad alta potenza con una potenza di uscita continua di 3,8 W a temperatura ambiente [Opt. Tecnologia laser. 156, 108574 (2022)]. Recentemente, il nostro team ha compiuto importanti progressi nei laser UV ad alta potenza basati su GaN e ha scoperto che le scarse caratteristiche di temperatura dei laser UV sono principalmente legate al debole confinamento dei portatori nei pozzi quantici UV e alle caratteristiche di temperatura dei laser UV ad alta potenza. I laser UV sono stati significativamente migliorati con l'introduzione di una nuova struttura di barriere quantistiche AlGaN e altre tecniche, e la potenza di uscita continua dei laser UV a temperatura ambiente è stata ulteriormente aumentata a 4,6 W, con una lunghezza d'onda di eccitazione di 386,8 nm. La Figura 1 mostra lo spettro di eccitazione del laser UV ad alta potenza e la Figura 2 mostra la curva ottica potenza-corrente-tensione (PIV) del laser UV. la svolta del laser UV ad alta potenza basato su GaN promuoverà la localizzazione del dispositivo e supporterà la litografia UV domestica, la litografia ultravioletta (UV), il laser UV eIndustria dei laser UV, così come lo sviluppo di nuove tecnologie come la nuova struttura delle barriere quantistiche. Litografia UV domestica, polimerizzazione UV, comunicazioni UV e altri campi di sviluppo indipendente.
I risultati sono stati pubblicati in Optics Letters come "Miglioramento delle caratteristiche di temperatura dei diodi laser ultravioletti basati su GaN utilizzando pozzi quantici InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. I risultati sono stati pubblicati su Optics Letters con il titolo "Migliorare le caratteristiche di temperatura dei diodi laser ultravioletti basati su GaN utilizzando pozzi quantici InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502］. Il dottor Jing Yang è il primo autore e il dottor Degang Zhao è l'autore corrispondente dell'articolo. Questo lavoro è stato sostenuto da diversi progetti, tra cui il Programma nazionale chiave di ricerca e sviluppo della Cina, la Fondazione nazionale cinese per le scienze naturali e il Progetto speciale pilota strategico di scienza e tecnologia dell’Accademia cinese delle scienze.
