廈大聯合三安技術攻關取得突破性成果,大功率InGaN藍光鐳射管即將擺脫進口依賴

近日,廈門大學康俊勇、李金釵團隊與三安光電聯合技術攻關項目取得突破性成果,超8瓦大功率InGaN藍光雷射器設計和製作已達到國際水準,並且對國內大功率InGaN藍光激的發展具有重要的實踐支持意義。

近日,廈門大學康俊勇、李金釵團隊與三安光電聯合技術攻關項目取得突破性成果,超8瓦大功率InGaN藍光雷射器設計和製作已達到國際水準,並且對國內大功率InGaN藍光激的發展具有重要的實踐支持意義。

該項研究成果論文:《Design and Fabrication of High Power InGaN Blue Laser Diode over 8 W》已被國際知名SCI期刊Optics and Laser Technology收錄。

據瞭解,自從上實際九十年代末日亞製造出氮化物藍光雷射器後,各國科學家和工程師投入了大量的人力物力,以期GaN基藍光雷射器光功率密度趕上GaAs基紅光雷射器。由於氮化物電晶體禁帶寬度寬、缺陷控制難等特點,制約了載流子(尤其是空穴)濃度的提高,大功率雷射器所需要的粒子數反轉條件;氮化物電晶體中極化電場强,量子阱有源層中的量子限制斯塔克效應(QCSE)隨著注入電流密度而變化,不同阱發射的光波長差异大,限制了電激射增益的提高;大功率藍光雷射器發射的光子能量高,傳統光學諧振腔的分佈式布拉格反射器資料結構在高功率密度藍光照射下容易變質。

囙此,大功率InGaN藍光雷射器的研發進展緩慢。目前有關於藍色雷射器的報導都僅為3A電流下4~5W光功率輸出,大功率InGaN藍光雷射器的研發進展遠落後於人們的需求。Nichia和Osram等公司雖然也實現了大功率InGaN藍光雷射器,相關關鍵技術和關鍵工藝製作仍然處於保密狀態。我國相關的企業開發了雷射顯示產品,然而關鍵的器件大功率藍光雷射器等仍然受限於國外產品。

記者從研究團隊負責人瞭解到,該研究針對大功率藍光雷射器的關鍵科學問題和科技難點,開展了系統的研發,取得了多方面的技術成果。一是通過類比分析不同量子阱結構有源層中電子與空穴分佈、遷移率、輻射複合等特性,掌握量子阱結構與載流子注入、輻射效率的內在關係,提出了有源層中電子與空穴匹配是實現粒子數反轉條件的關鍵思路。設計了非對稱量子阱結構,補償極化場和注入電流密度差异的輻射複合波長效應;通過優化量子阱數量,設計了同時匹配注入電子與空穴的雙量子阱有源層,即避免單量子阱注入電子與空穴冗餘不足問題,又减少大電流注入時的載流子溢出。

二是採用分選生長單體的單分子層生長的MOVPE科技,在GaN單晶襯底上外延藍光雷射器結構,尤其是Mg摻雜p型結構層和量子結構有源層。即降低了位錯等缺陷的密度,又精確控制了非對稱量子阱結構,提高了空穴注入效率和兩量子阱中載流子複合輻射波長的一致性。

三是針對藍光高、低折射率資料,篩選並優化了Al2O3作為與GaN更匹配的首層腔面資料,並與Ta2O5共同構建分佈式布拉格反射器。發展了近原子層沉積的電子迴旋共振科技,製備出的分佈式布拉格反射器中Al2O3和Ta2O5高結晶質量,介面陡峭,將諧振腔抗光學災變損傷閾值提高至接近26.8 MW/cm2。基於上述研發,製作出輸出光功率高達8.04 W、波長為444.9 nm的藍光雷射器,達國際同類科技的領先水準。

上述專案負責人表示:“此次廈門大學聯合三安光電技術攻關取得的突破,標誌著我國大功率InGaN藍光鐳射管即將擺脫對進口產品的依賴;同時,確認了研究思路和技術路線的可行性;為業界提供了具體的製備工藝。”

研發團隊負責人還向記者透露:“接下來將開展藍光InGaN雷射器可靠性研究,儘快落地形成產品,以便實際使用於雷射投影等;同時也搭配結合螢光陶瓷的使用,研究白光雷射的效果,後續用於雷射照明等。進一步將把相關的科技應用於大功率綠光雷射器,全面擺脫對進口產品的依賴。”

本文標題: 廈大聯合三安技術攻關取得突破性成果,大功率InGaN藍光鐳射管即將擺脫進口依賴
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656066804270454
相关資料
上海科技大學信息學院趙登吉課題組在基於社交網絡的數字經濟機制研究中取得重大突破
趙登吉在此次被接收的論文中,首次系統性地提出了基於社交網絡的新型市場機制設計大框架,引出了很多待解决的開放性問題,為吸引更多學者投入相關的研究提供指引。囙此,在趙登吉提出的框架中,他建議利用市場現有參與者的社交關係來邀請更多的參與者。
標籤: 社交平臺
上海科技大學物質學院陳剛課題組在二維鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要進展
有機無機雜化鈣鈦礦資料的維度調控工程被認為是解决其本征環境不穩定問題、推進其商業化發展的關鍵技術手段。通過維度調控得到的二維鈣鈦礦資料具備特殊空間構型,展現出了優异光電效能及穩定性,成為此領域新的發展方向,而進一步提高其綜合效能則依賴於對其
標籤: 太陽能電池 鈣鈦礦太陽能電池 二維資料 陳剛 二維 太陽能
中國科學院瀋陽應用生態研究所揭示脂肪酸甲酯基微乳液修復多環芳烴污染土壤的作用機理
長期以往,PAHs在環境中不斷積累嚴重影響土壤品質。然而,用於修復PAHs污染土壤的MEs的研究較少。鑒於此,中國科學院瀋陽應用生態研究所的科研人員以石家莊焦化廠及首都鋼廠產生的高濃度PAHs污染土壤為研究對象,製備出可以有效降低土壤中PA
標籤: 多環芳烴 微乳液 pahs 脂肪酸甲酯 中國科學院 科普
Nat,Commun,上海藥物所楊偉波課題組合成具有抗炎活性的類天然呋喃大環內醯胺化合物
天然產物中的大環化合物對靶點的驗證、先導化合物以及藥物的發現有著非常重要的作用。海洋天然產物呋喃西松烷型二萜大環內酯是肉芝軟珊瑚屬的主體代謝產物。儘管此類天然大環化合物有著許多優勢,但軟珊瑚生物基因有限的表達限制了它們的產量來源與結構多樣性
標籤: 科學 科普