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滨松光子成功实现波长342nm紫外半导体激光器室温脉冲振荡

2008-07-30 09:21
蓝林笑生
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    滨松光子(Hamamatsu Photonics)宣布,成功实现了振荡波长仅342nm的紫外半导体激光器室温脉冲振荡。该公司介绍说:“该半导体激光器的振荡波长为全球最短。此前明确公布元件特性的最短激光器振荡波长为350.9nm。”单端面的光输出功率为16mW,外部微分量子效率为8.2%。

    激光器采用AlGaN(氮化铝镓)类材料。目前,振荡波长为405nm的蓝色半导体激光器等尚未使用可以提高发光效率的In(铟)。此次,底板采用了蓝宝石。在底板上,采用“异面控制横向外延过生长法(FACELO: hetero facet controlled epitaxial lateral overgrowth)”形成了GaN层。通过在制成条纹状SiO2掩膜后,使GaN膜生长,从而获得结晶缺陷少的GaN膜。

 

    在GaN层上部,以n型接触层、n型金属包层、波导层、采用多重量子阱结构的发光层、波导层及电子块层及p型金属包层的次序,使多种膜生长。n型金属包层和p型金属包层的铝构成比高达30%。多重量子阱采用的是铝镓构成比为4:96的层和14:86的层之间相互叠加的结构。

 

    主要用于生物和环境等领域

 

    该公司之所以能够领先其他竞争对手,成功使342nm激光器实现室温脉冲振荡,是因为“能够使铝构成比高达30%的金属包层以很少的结晶缺陷生长”(该公司)。一般来说,如果使结晶在晶格常数尚未统一的底板上生长,在拉伸变形作用下,结晶中会产生移位、裂纹等缺陷。并且,此次金属包层及发光层等采用的AlGaN的生长温度高,比其他结晶更容易产生缺陷。该公司尚未公布解决上述问题的技术要点,不过主张“通过导入基于自主技术的GaN结晶结构,成功地使铝构成比高达30%,而且结晶缺陷少的AlGaN的生长”。

 

    今后,该公司将致力于确认室温连续振荡、确保寿命以及降低电压等。此外,还计划通过提高铝构成比,进一步缩短波长。

 

    该公司指出,紫外半导体激光器的主要用途是“取代汞灯和大型气体激光器装置”。比如,在生物技术领域,化学键的光能以340nm附近的物质居多,因此可以用于计测生体分子活动。具体来说,可用来监测病原体污染以及检测有害化学物质等。此外,应用于打印机和光盘,可以提高打印密度和记录密度。

 

    此次的研究成果将刊登在英国科学杂志《Nature Photonics》”的9月号(预定2008年9月1日发行)上。另外,部分内容已率先在该杂志的web网站上公开。

 

(编辑:小曾)

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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