Τα υλικά με βάση το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN)-- είναι γνωστά ως ημιαγωγοί τρίτης γενιάς, των οποίων η φασματική περιοχή καλύπτει όλο το μήκος κύματος του εγγύς υπέρυθρου, του ορατού και του υπεριώδους και έχουν σημαντικές εφαρμογές στον τομέα της οπτοηλεκτρονικής. Βασισμένο σε GaN Τα υπεριώδη λέιζερ, λόγω των μικρού μήκους κύματος, της υψηλής ενέργειας φωτονίων, της ισχυρής σκέδασης και άλλων χαρακτηριστικών τους, έχουν σημαντικές προοπτικές εφαρμογής στους τομείς της υπεριώδους λιθογραφίας, της υπεριώδους σκλήρυνσης, της ανίχνευσης ιών και των υπεριωδών επικοινωνιών. Ωστόσο, επειδή τα λέιζερ υπεριώδους ακτινοβολίας βασισμένα σε GaN παρασκευάζονται με βάση την τεχνολογία ετερογενούς επιταξιακού υλικού μεγάλης αναντιστοιχίας, τα ελαττώματα υλικού είναι πολλά, το ντόπινγκ είναι δύσκολο, η απόδοση φωταύγειας κβαντικού φρεατίου είναι χαμηλή και η απώλεια της συσκευής είναι μεγάλη, που είναι ο διεθνής ημιαγωγός λέιζερ στον τομέα της έρευνας της δυσκολίας, και έχει λάβει μεγάλη προσοχή στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.
Zhao Degang, ερευνητής και Yang Jing, συνεργάτης ερευνητής του Institute of Semiconductor Research,Κινεζική Ακαδημία Επιστημών(CAS) έχει επικεντρωθεί σε οπτοηλεκτρονικά υλικά και συσκευές με βάση το GaN για μεγάλο χρονικό διάστημα και ανέπτυξε λέιζερ UV με βάση το GaN το 2016 [J. Ημίχρονο. 38, 051001 (2017)], και συνειδητοποίησε τα ηλεκτρικά εγχυόμενα διεγερμένα λέιζερ υπεριώδους ακτινοβολίας AlGaN (357,9 nm) το 2022 [J. Ημίχρονο. 43, 1 (2022)]. Ημίχρονο. 43, 1 (2022)], και την ίδια χρονιά πραγματοποιήθηκε ένα λέιζερ UV υψηλής ισχύος με συνεχή ισχύ εξόδου 3,8 W σε θερμοκρασία δωματίου [Ολ. Laser Technol. 156, 108574 (2022)]. Πρόσφατα, η ομάδα μας σημείωσε σημαντική πρόοδο στα λέιζερ UV υψηλής ισχύος με βάση το GaN και διαπίστωσε ότι τα χαμηλά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας των λέιζερ UV σχετίζονται κυρίως με τον ασθενή περιορισμό των φορέων σε κβαντικά πηγάδια υπεριώδους ακτινοβολίας και τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας των λέιζερ υψηλής ισχύος Τα λέιζερ UV έχουν βελτιωθεί σημαντικά με την εισαγωγή μιας νέας δομής κβαντικών φραγμών AlGaN και άλλων τεχνικών και η συνεχής ισχύς εξόδου των λέιζερ UV σε θερμοκρασία δωματίου έχει αυξηθεί περαιτέρω στα 4,6 W, με μήκος κύματος διέγερσης 386,8 nm. Το σχήμα 1 δείχνει το φάσμα διέγερσης του λέιζερ UV υψηλής ισχύος και το σχήμα 2 δείχνει την καμπύλη οπτικής ισχύος-ρεύματος-τάσης (PIV) του λέιζερ UV. η ανακάλυψη του λέιζερ υψηλής ισχύος με βάση το GaN θα προωθήσει τον εντοπισμό της συσκευής και θα υποστηρίξει την εγχώρια λιθογραφία UV, την υπεριώδη (UV) λιθογραφία, το λέιζερ UV καιΒιομηχανία λέιζερ UV, καθώς και η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η νέα δομή των κβαντικών φραγμών. Εγχώρια λιθογραφία UV, UV σκλήρυνση, UV επικοινωνίες και άλλα πεδία ανεξάρτητης ανάπτυξης.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Optics Letters ως "Βελτίωση των χαρακτηριστικών θερμοκρασίας των διόδων υπεριώδους λέιζερ με βάση το GaN με χρήση κβαντικών φρεατίων InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Optics Letters με τίτλο "Βελτίωση των χαρακτηριστικών θερμοκρασίας των διόδων υπεριώδους λέιζερ με βάση GaN με χρήση κβαντικών φρεατίων InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Ο Δρ. Jing Yang είναι ο πρώτος συγγραφέας και ο Δρ Degang Zhao είναι ο αντίστοιχος συγγραφέας της εργασίας. Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από πολλά έργα, συμπεριλαμβανομένου του Εθνικού Βασικού Προγράμματος Έρευνας και Ανάπτυξης της Κίνας, του Εθνικού Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών της Κίνας και του Στρατηγικού Πιλοτικού Ειδικού Έργου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών.
