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UCSB等发表利用非极性面的LED以及半导体激光器

2007-10-08 09:11
木中君
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美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)与三菱化学的研究小组在2007年9月16~21日于美国拉斯维加斯举办的氮化物半导体国际学会“ICNS-7”上,发表了利用GaN结晶非极性面的LED和半导体激光器

LED方面,发表了利用非极性面中的m面的蓝色LED。如果将阱层厚8nm、势垒层厚18nm的量子阱的发光层进行6次层叠(即形成6层),20mA驱动时,光输出功率为23.7mW,外部量子效率为38.9%,发光波长为407nm。如果将阱层厚16nm、势垒层厚18nm的量子阱的发光层进行6次层叠(即形成6层),20mA驱动时,光输出功率为28mW,外部量子效率为45.4%,发光波长为402nm。驱动电流增至200mA时,光输出功率为250mW,外部量子效率为41%。驱动电流为占空比为1%的脉冲电流。

非极性激光器方面,发表了无需基于AlGaN的包覆层的蓝紫色半导体激光器。一般来说,蓝紫色半导体激光器要轻松锁住活性层发出的光,需要使用AlGaN包覆层。由于此次省去了AlGaN包覆层,可抑制激光器元件产生裂缝,有望提高激光器元件的可靠性。

UCSB等研究小组试制了共振器长度等不同的多个型号。比如共振器长600μm、宽1.9μm的试制芯片,连续振荡时的阈值电流为77mA,阈值电流密度为6.8kA/cm2,阈值电压为5.6V。驱动电流为325mA左右时可连续振荡发射25mW的激光。

此外,UCSB等还在演讲中公布了最新成果:将脉冲振荡时的阈值电流密度降到了2.3kA/cm2,以及将连续振荡时的阈值电流密度降到了4.0kA/cm2。

非极性LED和半导体激光器均使用了三菱化学的m面GaN底板。

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