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中科院蘇州納米所研究員劉建平:鎵氮基藍光與綠光激光二極管的新發展

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-11-02 來源:中國半導體照明網瀏覽次數:529
   2017年11月1日,第十四屆中國國際半導體照明論壇在北京·順義·首都機場希爾頓酒店隆重開幕。本次論壇由由北京市順義區人民政府、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟(CASA)和國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)主辦,中關村科技園區順義園管理委員會、北京半導體照明科技促進中心、北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司承辦,得到了科技部、發改委、國標委和北京市科委等主管部門的大力支持。會期兩天半,期間舉行全體大會2場,技術分會16場,產業峰會3場,專題分會或活動7場,來自美國、英國、德國、意大利、香港、臺灣等國家或地區的百余名半導體相關研究機構、企業技術專家擔任演講嘉賓。
  在2日下午,由東旭光電科技股份有限公司、湖州明朔光電科技有限公司協辦的SSLCHINA: P207-新型顯示與照明技術分會現場火爆,重量級前沿報告應接不暇。其中來自,中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所劉建平研究員分享了主題為“鎵氮基藍光與綠光激光二極管的發展”新進報告。
  為了滿足激光顯示應用的需求,GaN基藍綠色激光二極管(LD)的研究在過去幾年中引起了人們的高度關注。劉建平研究員在報告中指出,我們提高了發光均勻性,并降低了在c面無支撐GaN襯底上生長的GaN基藍色LD結構的內部損耗。GaN襯底的切割取向和角度對外延GaN層的形貌有極大影響。
 
  但在GaN襯底上,以0.42 o向m-面的切角,得到的GaN外延層呈現出連續原子平臺和統一平臺寬度的完美形貌。在m面切角為0.4°的GaN襯底上,InGaN量子阱(QW)和GaN量子勢壘(QB)在同溫度生長的同質外延LD結構具有最窄的發射線寬且非常均勻的發光。通過優化Mg摻雜分布和濃度,大大降低了內部損耗。


 
  因此,在室溫連續波動下,我們已經實現了光輸出功率2.2W的GaN基藍光激光二極管。通過觀察綠色InGaN / GaN 量子阱的形貌演化并研究其光學性能,我們研究了在綠InGaN / GaN 量子阱界面形成的銦離子相關缺陷,以及去除缺陷的方法和機理。通過設計綠色InGaN / GaN QWs的界面,我們實現了在低電流密度為1.85 kA cm -2的綠色LD結構。綠色LD的輸出功率在室溫連續波動時為100 mW。
 
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