通过使用InGaN/AlGaN量子井来改善基于GaN的紫外线激光二极管的温度特性

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 半导体物理 半导体物理
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 基于GaN的激光二极管 (LD) 在波长较短时表现出特征温度 (T0) 的下降.
• 紫外线 (UV) LDs在高温下显示出显著的性能降低,原因是载体从量子井中逃逸.
• 在GaN量子井中,潜在屏障高度较低,导致温度特性较差.

研究的目的:

• 为了提高紫外线LDs的温度特性.
• 为了提高UV LDs的门电流和斜率效率.
• 研究使用AlGaN作为屏障层来增加量子井潜在屏障高度.

主要方法:

• 使用AlGaN作为UV LD中的屏障层,而不是GaN.
• 制造具有AlGaN/GaN量子井结构的紫外线LD.
• 描述制造设备的温度性能和输出功率.

主要成果:

• 该AlGaN屏障层成功地增加了量子井的潜在屏障高度.
• 观察到值电流和斜坡效率的温度特性得到改善.
• 在3.8A的注入电流下,实现了4.6W的高输出功率.
• 优化紫外线LD的激光发射波长为386.8nm.

结论:

• 采用AlGaN作为屏障层是一种有效的策略,可以提高UV LDs的高温性能.
• 增加的潜在屏障高度有效抑制载体泄漏,从而提高温度稳定性.
• 这种结构修改使高功率紫外线激光二极管操作成为可能.