مواد مبتنی بر نیترید گالیوم (GaN){0}}بهعنوان نیمهرسانای نسل سوم شناخته میشوند که دامنه طیفی آنها تمام طول موج مادون قرمز، مرئی و فرابنفش را پوشش میدهد و کاربردهای مهمی در زمینه الکترونیک نوری دارند. مبتنی بر GaN لیزرهای فرابنفش به دلیل طول موج کوتاه، انرژی فوتون بالا، پراکندگی قوی و سایر خصوصیات، چشم انداز کاربردی مهمی در زمینه لیتوگرافی فرابنفش، پخت فرابنفش، تشخیص ویروس و ارتباطات فرابنفش دارند. با این حال، از آنجایی که لیزرهای UV مبتنی بر GaN بر اساس فناوری مواد همسان ناهمگن ناهماهنگ بزرگ تهیه می شوند، نقص های مواد بسیار زیاد است، دوپینگ دشوار است، راندمان لومینسانس چاه کوانتومی کم است و تلفات دستگاه بزرگ است، که نیمه هادی بین المللی است. لیزر در زمینه تحقیق از دشواری، و توجه زیادی در داخل و خارج از کشور شده است.
ژائو دگانگ، محقق و یانگ جینگ، محقق وابسته موسسه تحقیقات نیمه هادی،آکادمی علوم چین(CAS) برای مدت طولانی بر روی مواد و دستگاههای اپتوالکترونیک مبتنی بر GaN تمرکز کردهاند و لیزرهای UV مبتنی بر GaN را در سال 2016 توسعه دادهاند [J. نیمه ثانیه. 38، 051001 (2017)]، و لیزرهای UV AlGaN (357.9 نانومتر) را با تزریق الکتریکی در سال 2022 دریافتند [J. نیمه ثانیه. 43، 1 (2022)]. نیمه ثانیه. 43، 1 (2022)]، و در همان سال، یک لیزر UV پرقدرت با توان خروجی پیوسته 3.8 وات در دمای اتاق ساخته شد [Opt. تکنولوژی لیزر 156, 108574 (2022)]. اخیراً، تیم ما پیشرفت مهمی در لیزرهای UV پرقدرت مبتنی بر GaN داشته است و دریافته است که ویژگیهای دمایی ضعیف لیزرهای UV عمدتاً به محصور شدن ضعیف حاملها در چاههای کوانتومی UV و ویژگیهای دمایی پرقدرت مربوط میشود. لیزرهای UV با معرفی ساختار جدیدی از موانع کوانتومی AlGaN و سایر تکنیک ها به طور قابل توجهی بهبود یافته اند و توان خروجی پیوسته لیزرهای UV در دمای اتاق به 4.6 وات با طول موج تحریک 386.8 نانومتر افزایش یافته است. شکل 1 طیف تحریک لیزر UV پرقدرت را نشان می دهد و شکل 2 منحنی ولتاژ توان-جریان نوری (PIV) لیزر UV را نشان می دهد. پیشرفت لیزر فرابنفش پرقدرت مبتنی بر GaN به محلی سازی دستگاه کمک می کند و از لیتوگرافی UV داخلی، لیتوگرافی فرابنفش (UV)، لیزر UV و پشتیبانی می کند.صنعت لیزر UVو همچنین توسعه فناوری های جدید مانند ساختار جدید موانع کوانتومی. لیتوگرافی UV داخلی، پخت UV، ارتباطات UV و سایر زمینه های توسعه مستقل.
نتایج در Optics Letters با عنوان «بهبود ویژگیهای دمایی دیودهای لیزر فرابنفش مبتنی بر GaN با استفاده از چاههای کوانتومی InGaN/AlGaN» [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL منتشر شد. 5155]. نتایج در Optics Letters تحت عنوان "بهبود ویژگی های دمایی دیودهای لیزر فرابنفش مبتنی بر GaN با استفاده از چاه های کوانتومی InGaN/AlGaN" منتشر شد [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. دکتر جینگ یانگ اولین نویسنده و دکتر دگانگ ژائو نویسنده مسئول مقاله هستند. این کار توسط چندین پروژه، از جمله برنامه ملی تحقیق و توسعه کلیدی چین، بنیاد ملی علوم طبیعی چین، و پروژه آزمایشی راهبردی علم و فناوری ویژه آکادمی علوم چین پشتیبانی شد.
