Лазерные источники с излучением в УФ-диапазоне имеют широкий спектр применений, включая биотехнологию, лечение кожных заболеваний, УФ-отверждение полимеров и лазерную обработку. Однако, существующие лазеры в этом диапазоне имеют свои ограничения, такие как большие размеры, высокое энергопотребление, ограниченный диапазон длин волн и низкую эффективность. Это связано с тем, что достаточно мощные УФ-лазеры относятся либо к газоразрядным, либо к твердотельным типам конструкции лазеров.
В последние годы были достигнуты значительные достижения в разработке полупроводниковых лазеров, которые генерируют свет путем инжекции тока. Особый интерес представляют устройства на основе нитрида алюминия-галлия (AlGaN), которые способны генерировать УФ-излучение. Однако, их выходная оптическая мощность в глубокой УФ-области обычно ограничена до 150 мВт, что недостаточно для медицинских и промышленных приложений.
Группа исследователей из Японии, во главе с профессором Мотоаки Ивая, разработала новые высокопроизводительные вертикальные полупроводниковые лазерные диоды ультрафиолетового диапазона с увеличенным инжекционным током на основе AlGaN. Их исследование, проведенное при сотрудничестве с другими университетами и компаниями, было опубликовано в журнале Applied Physics Express.
Профессор Ивая объясняет мотивы разработки этих устройств: "Существующие глубокие УФ-лазеры на основе AlGaN используют изолирующие материалы, такие как сапфир и нитрид алюминия, для получения высококачественных кристаллов. Мы же исследовали вертикальные устройства с p- и n-электродами, обращенными друг к другу в ap-n-переходе, чтобы обеспечить более равномерное прохождение тока в устройстве".
Это достижение открывает новые перспективы для развития более эффективных и мощных УФ-лазеров на основе AlGaN. Увеличение инжекционного тока в устройстве может значительно повысить выходную мощность, что делает их более привлекательными для медицинских и промышленных приложений.
Источник:
Тома Нишибаяши и др., Изготовление вертикальных ультрафиолетовых лазерных диодов B на основе AlGaN с использованием метода лазерного отрыва (Toma Nishibayashi et al, Fabrication of vertical AlGaN-based ultraviolet-B laser diodes using a laser lift-off method), Applied Physics Express (2023). DOI: 10.35848/1882-0786/ad03ac
Благодарю за чтение! Если понравилась статья, то предлагаю подписаться, будет ещё много таких. Есть мысли по предмету статьи и не только - приглашаю в комментарии. Также, если интересно, можете ознакомиться со страницами нашего проекта на других платформах, ссылки найдёте в описании канала. Кроме того, у меня есть страница на сервисе поддержки авторов Бусти, просто сообщаю, поддержка - дело добровольное, ссылка так же в описании канала.