गैलियम नाइट्राइड (GaN)-आधारित सामग्रियों को तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक के रूप में जाना जाता है, जिनकी वर्णक्रमीय सीमा संपूर्ण निकट-अवरक्त, दृश्य और पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य बैंड को कवर करती है, और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं। GaN-आधारित पराबैंगनी लेजर महत्वपूर्ण हैं लघु तरंग दैर्ध्य, उच्च फोटॉन ऊर्जा और मजबूत बिखरने की विशेषताओं के कारण पराबैंगनी लिथोग्राफी, पराबैंगनी इलाज, वायरस का पता लगाने और पराबैंगनी संचार के क्षेत्र में आवेदन की संभावनाएं। हालाँकि, क्योंकि GaN-आधारित UV लेजर बड़े बेमेल विषम एपिटैक्सियल सामग्री प्रौद्योगिकी के आधार पर तैयार किए जाते हैं, सामग्री दोष, डोपिंग मुश्किल है, कम क्वांटम अच्छी तरह से ल्यूमिनसेंस दक्षता, डिवाइस हानि, कठिनाई के अनुसंधान के क्षेत्र में अंतरराष्ट्रीय अर्धचालक लेजर है , घरेलू और विदेशी महान ध्यान से।
चीनी विज्ञान अकादमी के सेमीकंडक्टर अनुसंधान संस्थान, झाओ डीगांग शोधकर्ता, यांग जिंग सहयोगी शोधकर्ता GaN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री और उपकरणों के अनुसंधान पर दीर्घकालिक ध्यान केंद्रित करते हैं। 2016 में GaN-आधारित UV लेजर विकसित किया गया [J. अर्धवार्षिक. 38, 051001 (2017)], 2022 AlGaN UV लेजर (357.9 एनएम) के उत्तेजना के विद्युत इंजेक्शन का एहसास करने के लिए [जे। अर्धवार्षिक. 43, 1 (जे. सेमीकंड। 43, 1 (2017)]। सेमीकंड। 43, 1 (2022)], और उसी वर्ष, कमरे के तापमान पर 3.8 डब्ल्यू की निरंतर उत्पादन शक्ति के साथ एक उच्च शक्ति यूवी लेजर था एहसास हुआ [ऑप्ट. लेजर तकनीक. 156, 108574 (2022)]। हाल ही में, हमारी टीम ने GaN-आधारित उच्च-शक्ति यूवी लेजर में महत्वपूर्ण प्रगति की है, और पाया है कि यूवी लेजर की खराब तापमान विशेषताएं मुख्य रूप से कमजोर कारावास से संबंधित हैं यूवी क्वांटम कुओं में वाहकों की संख्या, और उच्च-शक्ति यूवी लेजर की तापमान विशेषताओं में AlGaN क्वांटम बाधाओं और अन्य तकनीकों की एक नई संरचना की शुरूआत से काफी सुधार हुआ है, और कमरे के तापमान पर यूवी लेजर की निरंतर उत्पादन शक्ति में और भी सुधार हुआ है। 4.6 डब्ल्यू तक बढ़ गया है, और उत्तेजना तरंग दैर्ध्य 386.8 एनएम तक बढ़ गया है। चित्र 1 उच्च-शक्ति यूवी लेजर के उत्तेजना स्पेक्ट्रम को दिखाता है, और चित्र 2 यूवी लेजर के ऑप्टिकल पावर-करंट-वोल्टेज (पीआईवी) वक्र को दिखाता है। GaN-आधारित उच्च-शक्ति यूवी लेजर की सफलता डिवाइस के स्थानीयकरण को बढ़ावा देगी और घरेलू यूवी लिथोग्राफी, पराबैंगनी (यूवी) लेजर उद्योग का समर्थन करेगी। GaN-आधारित उच्च-शक्ति यूवी लेजर की सफलता डिवाइस के स्थानीयकरण को बढ़ावा देगी और घरेलू यूवी लिथोग्राफी, यूवी इलाज, यूवी संचार और अन्य क्षेत्रों के स्वतंत्र विकास का समर्थन करेगी।
परिणाम OSCE में "InGaN/AlGaN क्वांटम कुओं का उपयोग करके GaN-आधारित पराबैंगनी लेजर डायोड की तापमान विशेषताओं में सुधार" के रूप में प्रकाशित किए गए थे। परिणाम ऑप्टिक्स लेटर्स में "InGaN/AlGaN क्वांटम वेल्स का उपयोग करके GaN-आधारित पराबैंगनी लेजर डायोड की तापमान विशेषताओं में सुधार" शीर्षक के तहत प्रकाशित किए गए थे [ऑप्टिक्स लेटर्स 49, 1305 (2024) https://doi.org/10.1364/OL .515502 ］. डॉ. जिंग यांग पहले लेखक हैं और डॉ. डेगांग झाओ पेपर के संबंधित लेखक हैं। इस कार्य को चीन के राष्ट्रीय प्रमुख अनुसंधान और विकास कार्यक्रम, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और चीनी विज्ञान अकादमी के रणनीतिक पायलट विज्ञान और प्रौद्योगिकी विशेष परियोजना सहित कई परियोजनाओं द्वारा समर्थित किया गया था।
चित्र: 1 उच्च-शक्ति यूवी लेजर का उत्तेजना स्पेक्ट्रम
चित्र 2 यूवी लेजर का ऑप्टिकल पावर-करंट-वोल्टेज (पीआईवी) वक्र
