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Hamamatsu研发出波长336nm的紫外半导体激光器

2009-01-16 11:22
华静一
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    Hamamatsu 使用异质端面控制的外延层再生长法,将紫外激光器的发光波长扩展至336nm。来自Hamamatsu Photonics中心研究实验室的研究人员打破了以往的记录(342nm),他们研发的336nm发射器成为世界上波长最短的紫外激光二极管。该器件有源区的铝组分更高,在室温下工作在脉冲模式下的功率输出是3mW。在去年12月5日,他们将这项成果发表在Applied Physics Letters期刊上,并指出他们的光源能用作材料教工和高密度数据存储。

 

    这款波长336nm、腔长500µm的二极管的阈值电流是17.6kA cm-2,这比波长更长的同类物大两倍。

 

    短波激光二极管的制造需要一项合适的技术,能缓解AlGaN器件及其蓝宝石衬底之间的晶格失配产生的拉伸应变。如果这个应力太高的话,晶片会导致破裂乃至毁坏器件。

 

    使用AlN衬底是一种有希望的方法,然而AlN衬底的货源不足,因此该日本团队开发了一种名叫异质端面控制的外延层再生长技术。现在该团队已将它用于制备342nm激光器,通过生长金字塔型GaN籽晶是整个工艺的第一步。这些高2.5µm的结构生长在一个GaN底层上,SiO2条纹周期性地穿插其间。

 

    Yoshida团队在这些金字塔的顶层沉积Al0.3Ga0.7N,横向生长的层结构形成了一个适合生长激光器结构的平滑平台,虽然在AlGaN层会形成位错,它们一般在水平方面传播,位错密度会随着更多的材料沉积而下降。

 

    在波导层AlN的摩尔值提高了2%,在342nm及336nm二极管外延结构中,多量子阱是两者唯一的不同点。

 

    激光器中由干法刻蚀产生的脊型条纹宽是5µm,在p型GaN和n型Al0.3Ga0.7N接触层分别固定了Ni/Au和Ti/Al接触焊点。激光器经干法刻蚀的端面未被涂敷。

(编辑:曾聪)

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