Hamamatsu研發出波長336nm的紫外半導體雷射器

2020-12-06 OFweek維科網

    Hamamatsu 使用異質端面控制的外延層再生長法，將紫外雷射器的發光波長擴展至336nm。來自Hamamatsu Photonics中心研究實驗室的研究人員打破了以往的記錄（342nm），他們研發的336nm發射器成為世界上波長最短的紫外雷射二極體。該器件有源區的鋁組分更高，在室溫下工作在脈衝模式下的功率輸出是3mW。在去年12月5日，他們將這項成果發表在Applied Physics Letters期刊上，並指出他們的光源能用作材料教工和高密度數據存儲。

 

    這款波長336nm、腔長500µm的二極體的閾值電流是17.6kA cm-2，這比波長更長的同類物大兩倍。

 

    短波雷射二極體的製造需要一項合適的技術，能緩解AlGaN器件及其藍寶石襯底之間的晶格失配產生的拉伸應變。如果這個應力太高的話，晶片會導致破裂乃至毀壞器件。

 

    使用AlN襯底是一種有希望的方法，然而AlN襯底的貨源不足，因此該日本團隊開發了一種名叫異質端面控制的外延層再生長技術。現在該團隊已將它用於製備342nm雷射器，通過生長金字塔型GaN籽晶是整個工藝的第一步。這些高2.5µm的結構生長在一個GaN底層上，SiO2條紋周期性地穿插其間。

 

    Yoshida團隊在這些金字塔的頂層沉積Al0.3Ga0.7N，橫向生長的層結構形成了一個適合生長雷射器結構的平滑平臺，雖然在AlGaN層會形成位錯，它們一般在水平方面傳播，位錯密度會隨著更多的材料沉積而下降。

 

    在波導層AlN的摩爾值提高了2%，在342nm及336nm二極體外延結構中，多量子阱是兩者唯一的不同點。

 

    雷射器中由幹法刻蝕產生的脊型條紋寬是5µm，在p型GaN和n型Al0.3Ga0.7N接觸層分別固定了Ni/Au和Ti/Al接觸焊點。雷射器經幹法刻蝕的端面未被塗敷。

（編輯：曾聰）

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