增强基于GaN的紫外线激光二极管的电光学特性,通过上光学封闭结构设计
Zhiwei Li1,2, Jing Yang3, Lina Yu1,2
1AnnLab, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|April 25, 2025
概括
使用未使用化 (u-AlGaN) 和p型化 (p-AlGaN) 的复合上层覆盖层,可以减少激光二极管 (LD) 的内部吸收损失. 这种优化提高了LD性能,特别是在紫外线 (UV) 应用中.
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:
- 激光二极管 (LD) 是重要的光电子设备.
- 基于酸 (AlGaN) 的材料用于紫外线 (UV) 光的发射.
- 内部吸收损失影响LD的效率和性能.
研究的目的:
- 为了研究不同AlGaN覆盖层对激光二极管 (LD) 性能的影响.
- 为了减少UV LDs的内部吸收损失.
- 优化AlGaN覆盖层的结构,以提高LD的效率.
主要方法:
- 制造和表征两个系列的激光二极管与不同的AlGaN覆盖层.
- 分析内部吸收损失及其与覆盖层组成和厚度的相关性.
- 评估设备性能指标,包括孔度和注射效率.
主要成果:
- 一种由未使用过AlGaN (u-AlGaN) 和p型AlGaN (p-AlGaN) 的复合上层覆盖层显著降低了内部吸收损失.
- 优化的u-AlGaN厚度取决于波导层结构.
- 对于厚厚的波导层,更薄的u-AlGaN可以提高孔度和注入效率.
- 对于薄波导层,更厚的u-AlGaN可以抑制内部吸收损失.
结论:
- 复合的u-AlGaN和p-AlGaN上层覆盖层通过减少内部吸收损失来提高激光二极管的性能.
- 针对短波导UVLD的优化结构包括更薄的波导层,更厚的u-AlGaN覆盖层和p-AlGaN覆盖层.
- 这种优化的结构导致较低的载体损失和吸收损失,提高整体设备效率.
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