概括
这项研究研究了印化/化 (InGaN/GaN) 红色量子井和微空洞,证明了微空洞中的增强的排放纯度和稳定性. 这些发现为未来基于InGaN的红色垂直腔表面发射激光器铺平了道路.
科学领域:
- 半导体物理 半导体物理
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 基于化 (InGaN) 的材料对于光电子设备至关重要.
- 在InGaN技术中,开发高效的红光发射器仍然是一个挑战.
- 量子井 (QW) 和微空洞是控制光辐射的关键结构.
研究的目的:
- 为了研究和比较InGaN/GaN红色量子井 (QW) 和微空洞结构的光学特性.
- 研究这些结构对于未来红色激光应用的潜力.
- 分析微腔增强对排放特性的影响.
主要方法:
- 在蓝宝石基板上InGaN/GaN QW结构的金属有机蒸汽相表 (MOVPE) 增长.
- 使用p侧激发进行光学送,以改善排放.
- 射线和扫描传输电子显微镜 (STEM) 用于结构分析.
- 高Q因子介电分布式布拉格反射器 (DBR) 微空洞制造和表征.
主要成果:
- 通过X射线和STEM证明了InGaN/GaN结构的良好的晶体质量.
- 从蓝色和红色QW中观察到的排放,主要是由辐射重组.
- 在612.3 nm的红色InGaN微腔中获得了2355的高Q因子.
- 识别了与侧向光子限制相关的离散高阶模式.
- 观察到加速的辐射重组和快速衰变,这是由于Purcell效应在微腔中的原因.
- 与QW样本相比,红色微腔的排放明显更纯,更稳定.
结论:
- 红色InGaN微空洞比QW结构具有更高的排放纯度和稳定性.
- 珀塞尔效应在微腔中增强了辐射重组率.
- 侧向载体的封闭影响了微腔内的光子行为.
- 这些结果为开发基于InGaN的红色垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 提供了基础.


