Galliumnitriidi (GaN){0}}põhiseid materjale tuntakse kolmanda põlvkonna pooljuhtidena, mille spektrivahemik hõlmab lähi-infrapuna, nähtava ja ultraviolettkiirguse kogu lainepikkust ning millel on olulised rakendused optoelektroonika valdkonnas.GaN-põhised Ultraviolettlaseritel on nende lühikeste lainepikkuste, kõrge footonenergia, tugeva hajumise ja muude omaduste tõttu olulised kasutusvõimalused ultraviolett-litograafia, ultraviolettkiirguse kõvenemise, viiruste tuvastamise ja ultraviolettkiirguse kommunikatsiooni valdkonnas. Kuna GaN-põhised UV-laserid on valmistatud suure mittevastavuse heterogeense epitaksiaalse materjali tehnoloogia põhjal, on materjalidefekte palju, doping on keeruline, kvantkaevu luminestsentsi efektiivsus on madal ja seadme kadu on suur, mis on rahvusvaheline pooljuht. lasereid raskuste uurimise valdkonnas ning on pälvinud suurt tähelepanu nii kodu- kui välismaal.
Zhao Degang, pooljuhtide uurimise instituudi teadur ja Yang Jing, kaasteadur,Hiina Teaduste Akadeemia(CAS) on juba pikka aega keskendunud GaN-põhistele optoelektroonilistele materjalidele ja seadmetele ning töötasid 2016. aastal välja GaN-põhised UV-laserid [J. Poolsekund. 38, 051001 (2017)] ja realiseeris 2022. aastal elektriliselt süstitud ergastatud AlGaN UV-laserid (357,9 nm) [J. Poolsekund. 43, 1 (2022)]. Poolsekund. 43, 1 (2022)] ja samal aastal realiseeriti suure võimsusega UV-laser pideva väljundvõimsusega 3,8 W toatemperatuuril [Opt. Lasertehnoloogia. 156, 108574 (2022)]. Hiljuti on meie meeskond teinud olulisi edusamme GaN-põhiste suure võimsusega UV-laserite vallas ja leidnud, et UV-laserite halvad temperatuurinäitajad on peamiselt seotud kandjate nõrga piiramisega UV-kvantkaevudesse ja suure võimsusega laserite temperatuuriomadustega. UV-lasereid on oluliselt täiustatud AlGaN kvantbarjääride ja muude tehnikate uue struktuuri kasutuselevõtuga ning UV-laserite pidevat väljundvõimsust toatemperatuuril on veelgi suurendatud 4,6 W-ni, ergastuslainepikkusega 386,8 nm. Joonisel 1 on kujutatud suure võimsusega UV-laseri ergastusspekter ja joonisel 2 on näidatud UV-laseri optiline võimsus-vool-pinge (PIV) kõver. GaN-põhise suure võimsusega UV-laseri läbimurre soodustab seadme lokaliseerimist ja toetab kodumaist UV-litograafiat, ultraviolett- (UV) litograafiat, UV-laserit jaUV laseritööstus, samuti uute tehnoloogiate, nagu kvantbarjääride uus struktuur, väljatöötamine. Kodumaine UV-litograafia, UV-kõvastumine, UV-side ja muud iseseisva arendamise valdkonnad.
Tulemused avaldati ajakirjas Optics Letters kui "GaN-põhiste ultraviolett-laserdioodide temperatuuriomaduste parandamine InGaN/AlGaN-i kvantkaevude abil" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. Tulemused avaldati ajakirjas Optics Letters pealkirja all "GaN-põhiste ultraviolettlaserdioodide temperatuuriomaduste parandamine InGaN/AlGaN kvantkaevude abil" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Dr Jing Yang on artikli esimene autor ja dr Degang Zhao on selle artikli vastav autor. Seda tööd toetasid mitmed projektid, sealhulgas Hiina riiklik võtmeuuringute ja arendustegevuse programm, Hiina riiklik loodusteaduste sihtasutus ja Hiina Teaduste Akadeemia strateegiline pilootteaduse ja tehnoloogia eriprojekt.
