Fl-aħħar ħarġa tal-Materjali SCIENCE CHINA, Liu Jianping'tim tat-tim minn Suzhou Istitut tan-Nanoteknoloġija u Nano-Bionika, l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża ppubblikat il-progress tar-riċerka dwar diodes tal-laser aħdar (LD) ibbażati fuq GaN.
L-artikolu juża diversi metodi ta 'kejl ottiku biex jikkaratterizza l-istruttura u ċ-ċippa tal-LD aħdar. (Informazzjoni ta' l-Artikolu: Tian, A., Hu, L., Li, X. et al. Inomoġeneità potenzjali mrażżna ħafna u titjib fil-prestazzjoni ta' dajowds tal-lejżer aħdar InGaN c-plane. Sci. China Mater. (2021). https:// doi.org/10.1007/s40843-021-1804-x)
(A) Struttura tal-apparat (b) Struttura epitassjali
(C) Dijagramma skematika tad-distribuzzjoni tad-dawl tal-LD aħdar perpendikolari mal-junction pn
Ir-riżultati tal-karatterizzazzjoni juru li meta d-densità tal-qawwa tal-eċitazzjoni hija 7 W cm-2, il-wisa 'nofs għoli tal-fotoluminixxenza f'300 K hija 108 meV, u meta d-densità tal-kurrent hija 20 A cm-2, il-wisa' ta 'nofs għoli tal-elettroluminixxenza hija 114 meV. Dawn Ir-riżultati tar-riċerka juru li l-uniformità tal-enerġija potenzjali tjiebet b'mod sinifikanti. Fl-istess ħin, il-valur ta 'σ, li jikkaratterizza l-wisa' tad-distribuzzjoni tal-istat lokali miksub mit-test tal-fotoluminixxenza b'temperatura varjabbli, u l-valur E0 tal-istat tad-denb tal-medda lokali tal-exciton miksuba mit-test tal-fotoluminixxenza riżolta fil-ħin, huma żgħar ħafna, li jindikaw aktar li l-uniformità potenzjali tal-enerġija hija għolja ħafna. tajba. Minħabba l-uniformità tal-enerġija potenzjali mtejba ħafna, inkisbet ċippa LD ħadra b'effiċjenza tal-inklinazzjoni ta '0.8 W A-1 u qawwa ottika tal-ħruġ ta' 1.7 W.
(A) spettru EL taħt densitajiet ta 'kurrent differenti (b) qawwa tal-ħruġ ta' LD aħdar
Barra minn hekk, it-tim ta 'Liu Jianping irrapporta wkoll dwar ir-riżultati tar-riċerka tal-lasers blu GaN fir-Raba' Konferenza Akkademika Wide Bandgap Semiconductor fit-8 ta' Novembru 2021. Ibbażat fuq ix-xogħol preċedenti, permezz tal-użu ta 'teknoloġija flip chip u struttura tal-ippakkjar ta' reżistenza termali baxxa , il-qawwa tal-ħruġ ottiku tal-laser blu li jaħdem kontinwu żdiedet ħafna. Ir-reżistenza termali tal-pakkett hija 6.7 K/W, u l-qawwa ottika tal-output ta 'ħidma kontinwa tilħaq 7.5 W.
Id-dijagramma tal-vultaġġ tal-qawwa ottika kurrenti tal-lejżer blu żviluppat mit-tim ta' Liu Jianping'f'Suzhou Institute of Nanotechnology
Aħna ndunajna li r-riċerka reċenti dwar il-lasers ibbażati fuq GaN tkompli tissaħħan, u hemm rapporti kontinwi dwar żviluppi relatati. F'Marzu ta 'din is-sena, it-tim ta' Kang Junyong u Li Jinchai tal-Università ta 'Xiamen u San'an Optoelectronics kiseb riżultati innovattivi fi proġett konġunt ta' riċerka fit-teknoloġija. Id-disinn u l-produzzjoni ta 'lejżers blu InGaN ta' qawwa għolja ultra-8-watt laħqu standards internazzjonali. Ir-riżultati ġew ippubblikati fil-ġurnal Optics and Laser Technology
F'Awwissu, it-tim tar-riċerkatur Zhao Degang mil-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Optoelettronika Integrata tal-Istitut tas-Semikondutturi tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża żviluppa laser blu ta 'qawwa għolja bbażat fuq nitrur tal-gallju (GaN) b'qawwa ta' ħruġ kontinwu sa sa 6 W f'temperatura tal-kamra. Ir-riżultati ġew ippubblikati fil-Ġurnal tas-Semikondutturi (informazzjoni dwar l-artiklu: doi: 10.1088/1674-4926/42/11/112801).
L-isplużjoni tar-riċerka ġejja mit-tkabbir mgħaġġel u kostanti tas-suq tal-laser GaN, li beda jintuża ħafna f'ħafna oqsma bħall-wiri, il-ħażna, militari, mediċi, strumentazzjoni, divertiment, litografija u stampar. Madankollu, il-lejżers GaN huma diffiċli biex jipproduċu u għandhom ostakli tekniċi kbar. Il-prodotti ġew ikkontrollati minn bosta kumpaniji internazzjonali kbar għal żmien twil u huma magħrufa bħala l-ġojjell fil-kuruna. Id-diffikultajiet tekniċi jinkludu prinċipalment: materjali ta 'sottostrat ta' kwalità għolja, strutturi epitassjali ta 'kwalità għolja, kuntatti ohmiċi ta' kwalità għolja, u qsim tal-kristall atomiku.
Skala tal-applikazzjoni tas-suq globali tal-laser u klassifikazzjoni
Meta tieħu materjal ta 'sottostrat ta' kwalità għolja bħala eżempju, is-sottostrat huwa meħtieġ li jkun materjal b'densità baxxa ta 'difett. Meta mqabbel ma 'apparat ieħor GaN, lejżers ibbażati fuq GaN għandhom l-aktar rekwiżiti stretti għall-kwalità tal-kristall, minħabba li d-densità attwali tal-lasers GaN hija mija jew saħansitra elf darba dik ta' apparati ordinarji. Għalhekk, jekk ikun hemm difetti ta 'densità għolja ta' dislokazzjonijiet fil-materjal, Se tiġi ffurmata mogħdija ta 'tnixxija, li twassal għal falliment rapidu tal-apparat.
Il-metodu konvenzjonali huwa li epitassjali l-istruttura tal-lejżer fuq is-sottostrat tal-kristall wieħed GaN, u mbagħad ipprepara l-lejżer semikonduttur. Fil-preżent, Sumitomo Electric, l-aqwa fornitur tas-sottostrat monokristallin GaN tad-dinja', huwa wkoll sieħeb importanti ta 'Nichia, u ġie b'embargo strett minħabba l-użu militari importanti tiegħu.
Fortunatament, f'dawn l-aħħar snin, il-manifatturi ewlenin tas-sottostrat domestiċi rappreżentati minn Suzhou Navitas u Dongguan Zhonggal għamlu progress rapidu fl-iżvilupp ta 'sottostrati ta' kristall wieħed GaN ta 'kwalità għolja. Id-densità tad-dislokazzjoni tal-prodotti Navitas laħqet 104cm-2. , Nilħqu l-livell avvanzat tad-dinja'bażikament issolvi d-dilemma tal-materjali tas-sottostrat tal-lejżer GaN li jkunu"stack" minn pajjiżi barranin.
fil-konklużjoni
Nichia għadha tikkontrolla s-suq attwali tal-laser GaN ta 'qawwa għolja, filwaqt li Sharp u Osram huma l-fornituri prinċipali tad-dinja'ta' lejżers bbażati fuq GaN ta' qawwa żgħira u medja. Jekk pajjiżna jrid jidħol f'dan is-suq, jeħtieġ li jżid l-investiment fl-inġinerija u l-industrijalizzazzjoni, u jistinka biex jegħleb il-problemi u d-diffikultajiet tal-industrijalizzazzjoni, sabiex jinkiser kompletament mill-monopolju internazzjonali u verament jirrealizza l-lokalizzazzjoni tal-lasers ibbażati fuq GaN.
