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市場研究

深紫外激光器技術及產業趨勢

來源:未來芯研究 辛路2024-03-12 我要評論(0 )   

近年來,隨著深紫外LED技術的發展,目前深紫外的光電轉換效率還偏低,在5-10%之間。在深紫外LED已有研究的的基礎上,深紫外激光器也越來越被關注和研究,本文介紹一篇波...

近年來,隨著深紫外LED技術的發展,目前深紫外的光電轉換效率還偏低,在5-10%之間。在深紫外LED已有研究的的基礎上,深紫外激光器也越來越被關注和研究,本文介紹一篇波長298.1nm的深紫外激光器材料生長及制備過程。

1.外延結構

深紫外器件的外延結構如下,其中在藍寶石襯底上生長周期性的AlN納米柱,納米柱排列為三角形圖案,納米柱高度300 nm,間距1 um,寬度400 nm,然后在此上面生長AlGaN材料。

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為了避免在激光剝離(LLO)過程中激光束穿透到活性層和其他層所造成的損傷,將170 nm厚的u-Al0.50Ga0.40N層作為激光束吸收層插入到結構中。

2.芯片結構設計

該芯片結構的n電極和p電極分別在兩側,為垂直結構。

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SEM圖如下:

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下圖中的巴條具有腔長1200μm和p電極孔徑5μm。

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3.器件表征
以下對器件的發射光譜、I-V曲線、I-L電流功率曲線以及偏振特性等進行說明。
(1)發射光譜-不同電流密度下的發射光譜
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以上圖有多個峰,可以通過腔面控制技術,實現光場調控。
(2)I-V以及I-L曲線
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如圖所示,閾值電流和相應的閾值電流密度分別為1.4 A和24kAcm?2。
(2)極化特性-偏振特性
從器件與偏振器的相關性推斷出的TE與TM偏振的比值超過兩個數量級,表明這種發射是強TE極化的。

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4.小結

半導體短波激光器領域已經進入發展期,如450nm的藍光激光器,從上游的GaN體材料襯底到外延生長再到器件制備,國內均有產業化布局并在促進技術進步及成本降低,對于更短波長的深紫外激光器,需要AlN體材料以及缺陷密度的控制等。
短波激光器行業已經走來,從藍光激光器到深紫外激光器,我們還有很多的工作要做,同時更要打通從襯底材料、外延結構、芯片設計以及器件產品的有效反饋機制,只有這樣才能不斷的推進該領域的發展和進步,也才能真正實現國產芯片的發展,解決卡脖子等問題。END


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深紫外激光器激光技術
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