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分子束外延生长的CW GaN激光二极管

时间：2011-12-31 22:52:03  来源： 打印本文

分子束外延生长的CW GaN激光二极管

2005/9/30/11:19来源：中国激光网专家委员会作者：单振国 译    下一代DVD技术，不管它是索尼、夏普及其它十几家公司支持的蓝光技术，还是由三菱、NEC等公司支持的HD-DVD技术，都要求405 nm的蓝光激光器。因此，现在，在世界各地的实验室里，正以数以百万美元的经费来发展可靠、廉宜、高质量的蓝光半导体激光器。

图1. 欧洲公司夏普实验室已经演示了由分子束外延生长的CW、

    图1. 欧洲公司夏普实验室已经演示了由分子束外延生长的CW、输出波长为405nm的InGaN 激光二极管。发表此图得到Jonathan Heffernan同意。

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    制作以GaN为基础的蓝光激光器有两个基本的手段：分子束外延(MBE)和金属有机化学蒸汽沉积(MOCVD)。这两种技术被广泛用来制造以GaAs或以GaInP为基础的红光激光器,但是，直到目前为止，蓝光激光器都是用MOCVD制造的。许多用MBE制造蓝光激光器的尝试都失败了。

图2. InGaN激光器的阈值电流为125mA，相应的电流密度为5.7kA/cm2。

图2. InGaN激光器的阈值电流为125mA，相应的电流密度为5.7kA/cm2。

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    位于英国牛津的欧洲公司夏普实验室的科学家,曾于2004年1月首次报道了用MBE制作的蓝紫色InGaN二极管激光器的成功运转。那是一个脉冲运转的激光器，但DVD要求连续运转。最近，他们报告了第一个能在室温连续运转的、用MBE制作的InGaN蓝光激光器(图1)。

    该激光器以InGaN/GaN多量子阱为基础。科学家们在他们的外延片上，制作了一个2.2μm脊型波导,然后将它们解理成1毫米长的棒，再在两个端面沉积反射膜。 

图3. 第一代激光器的寿命仅为几分钟。科学家们希望将来能够延长。

图3. 第一代激光器的寿命仅为几分钟。科学家们希望将来能够延长。

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    激光器阈值为125mA，相应的电流密度为5.7kA/cm2(图2)。科学家们还在阈值处观察到了光谱带宽的急剧变窄。在腔面上镀高反膜(在405nm波长，反射率～90%)，可使阈值降到最小，但同时也将每个腔面的输出功率限制在0.7mW。 

   这些第一代激光器的寿命仅为几分钟,尽管在进行寿命试验时，将运转功率降到了0.15mW(图3)。为了提高寿命，降低工作电压和阈值电流的实验正在进行之中。