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攻击绿光区日亚成功研制出515 nm激光二极管

发布时间:2018-08-12 16:00热度()我要投稿
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导读:日本LED大厂日亚化学(Nichia)利用制造蓝光激光器的GaN基板,配合制程与结构的改良,制作出波长515nm的连续波绿光激光

  日本LED大厂日亚化学(Nichia)利用制造蓝光激光器的GaN基板,配合制程与结构的改良,制作出波长515 nm的连续波绿光激光二极管,打破先前电激发氮化铟镓(InGaN)激光器所保持的500 nm最长波长记录,而且正朝生命周期长达数百个小时的目标前进。

  在GaN系列研究居领先地位的Nichia,并未提供515 nm的激光器的可靠度数据,但他们制作的另款波长为510-513 nm的激光器二极管可以在电性不变情况下运作500小时;超过500小时后,激光器效能会逐渐降低。Nichia的研究人员根据操作电流较初始值增加30%来定义激光器的可使用寿命,估计激光器的使用时间可长达5000小时。

  Nichia团队利用分离局限式异质结构(separate confinement heterostructure, SCH)的二极管来产生激光,与他们在2001年所发表的设计几乎完全相同。通过最优化的MOCVD制程,将AlInGaN薄膜沉积在自立(free-standing)的c面(c-plane)GaN基板上,是让高铟含量材料产生绿光的关键。

  Nichia团队表示,他们改善外延层,特别是多重量子阱层(MQW)的长晶条件,同时也改善高铟含量的InGaN活化层的结晶质量,但并未进一步发表有关最优化条件的细节。Nichia先前也发表过波长488 nm 的InGaN激光二极管,但因为晶体质量不佳导致非辐射区域的产生,在光致发光(photoluminescence, PL)分析下呈现暗区。Nichia的Takashi Mukai等人指出,在新器件的设计中,已经将这些区域消除了。

  室温下,波长515 nm激光器二极管的电流与电流密度阀值分别为53 mA及4.4 kA/cm2。在操作电流为88 mA、电压5.5 V的条件下,输出功率为5 mW。而操作波长为510–513 nm的激光器二极管,在室温下因温度变化造成的波长偏移量最大值为0.022 nm/K,远小于Osram与Rohm最近推出的绿光激光二极管。

本文标签:nm激光二极管
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