近日，中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所劉建平團隊發表了關于GaN基綠光激光二極管(LD)的研究進展，成果發表在最新一期的SCIENCE CHINA Materials上。
文章采用各種光學測量手段對綠光LD結構和芯片進行了表征。（文章信息：Tian, A., Hu, L., Li, X. et al. Greatly suppressed potential inhomogeneity and performance improvement of c-plane InGaN green laser diodes. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1804-x）
（a）器件結構 （b）外延結構
（c）綠光LD垂直于p-n結的光分布示意圖
表征的結果顯示，激發功率密度為7 W cm-2時, 300 K下光致發光半高寬為108 meV, 電流密度為20 A cm-2時, 電致發光半高寬為114 meV, 這些研究結果表明勢能均勻性得到了顯著改善。同時, 由變溫光致發光測試得到的表征局域態分布寬度的σ值和由時間分辨光致發光測試得到的表征激子局域帶尾態的E0值都很小, 進一步表明勢能均勻性很好。由于勢能均勻性的極大改善, 實現了斜率效率0.8 W A-1, 輸出光功率可以達到1.7 W的綠光LD芯片。
（a）不同電流密度下的EL譜（b）綠光LD的輸出功率
此外，劉建平團隊還在2021年11月8日舉行的第四屆寬禁帶半導體學術會議上報道了GaN藍光激光器研究成果。在前期工作基礎上，通過采用倒裝芯片技術和低熱阻封裝結構，大幅提高了連續工作的藍光激光器的光輸出功率，其封裝熱阻為6.7 K/W，連續工作輸出光功率達到7.5 W。
蘇州納米所劉建平團隊研制的藍光激光器的電流-光功率-電壓圖
