Bahan berbasis Gallium nitrida (GaN)--dikenal sebagai semikonduktor generasi ketiga, yang rentang spektralnya mencakup seluruh panjang gelombang inframerah-dekat, sinar tampak, dan ultraviolet, serta memiliki aplikasi penting dalam bidang optoelektronik. Berbasis GaN laser ultraviolet, karena panjang gelombangnya yang pendek, energi foton yang tinggi, hamburan yang kuat, dan karakteristik lainnya, memiliki prospek penerapan yang penting di bidang litografi ultraviolet, pengawetan ultraviolet, deteksi virus, dan komunikasi ultraviolet. Namun, karena laser UV berbasis GaN dibuat berdasarkan teknologi material epitaksi heterogen ketidakcocokan besar, banyak cacat material, doping sulit, efisiensi pendaran sumur kuantum rendah, dan kehilangan perangkat besar, yaitu semikonduktor internasional laser di bidang penelitian kesulitan, dan telah mendapat perhatian besar di dalam dan luar negeri.
Zhao Degang, peneliti dan Yang Jing, peneliti asosiasi dari Institute of Semiconductor Research,Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok(CAS) telah lama berfokus pada bahan dan perangkat optoelektronik berbasis GaN, dan mengembangkan laser UV berbasis GaN pada tahun 2016 [J. Semikond. 38, 051001 (2017)], dan merealisasikan laser AlGaN UV tereksitasi secara elektrik (357,9 nm) pada tahun 2022 [J. Semikond. 43, 1 (2022)]. Semikond. 43, 1 (2022)], dan pada tahun yang sama, laser UV berdaya tinggi dengan daya keluaran kontinu sebesar 3,8 W pada suhu kamar direalisasikan [Opt. Teknologi Laser. 156, 108574 (2022)]. Baru-baru ini, tim kami telah membuat kemajuan penting dalam laser UV berdaya tinggi berbasis GaN, dan menemukan bahwa karakteristik suhu yang buruk dari laser UV terutama terkait dengan lemahnya pengekangan pembawa di sumur kuantum UV, dan karakteristik suhu dari laser berdaya tinggi. Laser UV telah ditingkatkan secara signifikan dengan diperkenalkannya struktur baru penghalang kuantum AlGaN dan teknik lainnya, dan daya keluaran berkelanjutan laser UV pada suhu kamar telah ditingkatkan menjadi 4,6 W, dengan panjang gelombang eksitasi 386,8 nm. Gambar 1 menunjukkan spektrum eksitasi laser UV berdaya tinggi, dan Gambar 2 menunjukkan kurva tegangan arus daya optik (PIV) dari laser UV. terobosan laser UV berdaya tinggi berbasis GaN akan mempromosikan lokalisasi perangkat dan mendukung litografi UV domestik, litografi ultraviolet (UV), laser UV, danindustri laser UV, serta pengembangan teknologi baru seperti struktur baru penghalang kuantum. Litografi UV domestik, pengawetan UV, komunikasi UV, dan bidang pengembangan independen lainnya.
Hasilnya dipublikasikan di Optics Letters sebagai "Meningkatkan karakteristik suhu dioda laser ultraviolet berbasis GaN dengan menggunakan sumur kuantum InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49 1305 (2024) https: //doi.org/10.1364/OL. 5155]. Hasilnya dipublikasikan di Optics Letters dengan judul "Meningkatkan karakteristik suhu dioda laser ultraviolet berbasis GaN dengan menggunakan sumur kuantum InGaN/AlGaN" [Optics Letters 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. Jing Yang adalah penulis pertama dan Dr. Degang Zhao adalah penulis koresponden makalah ini. Pekerjaan ini didukung oleh beberapa proyek, termasuk Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional Tiongkok, Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, dan Proyek Khusus Sains dan Teknologi Percontohan Strategis dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.
