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le dopage modulé améliore les lasers à émission de surface à cavité verticale à base de gan

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le dopage modulé améliore les lasers à émission de surface à cavité verticale à base de gan

2018-05-08

Modulated doping improves GaN-based vertical-cavity surface-emitting lasers

schéma d'une structure alinn / gan dbr à 10 paires si dopée pour l'injection de courant vertical et (b) d'un profil de dopage si dans une paire de couches alinn / gan. crédit: japon société de physique appliquée (jsap)


des chercheurs de l'université de Meijo et de l'université de Nagoya au Japon ont démontré une conception de gan lasers à émission de surface à cavité verticale (vcsels) qui fournissent une bonne conductivité électrique et qui se développent facilement. les résultats sont rapportés en physique appliquée expresse.


cette recherche est présentée dans le numéro de novembre 2016 du bulletin jsap en ligne.

\"Les lasers à émission de surface à cavité verticale à base de gan devraient être adoptés dans diverses applications, telles que les écrans à balayage rétinien, les phares adaptatifs et les systèmes de communication à grande vitesse à lumière visible\", explique tetsuya takeuchi et ses collègues. université et université de Nagoya au Japon dans leur dernier rapport. cependant, jusqu'à présent, les structures conçues pour commercialiser ces dispositifs ont de mauvaises propriétés de conduction, et les approches existantes pour améliorer la conductivité introduisent des complexités de fabrication alors que la performance est inhibée. Un rapport de Takeuchi et ses collègues a maintenant démontré une conception qui permet une bonne conduction et qui est facile à cultiver.


Les vcsels utilisent généralement des structures appelées réflecteurs de bragage distribués pour fournir la réflectivité nécessaire à une cavité efficace qui permet au dispositif de lase. ces réflecteurs sont des couches alternées de matériaux ayant des indices de réfraction différents, ce qui conduit à une réflectivité très élevée. contacts intracavité peuvent aider à améliorer la mauvaise conductivité de gan vcsels, mais ils augmentent la taille de la cavité conduisant à un confinement optique médiocre, à des processus de fabrication complexes, à des densités de courant seuil élevées et à une faible efficacité de puissance d'entrée en sortie (c'est-à-dire l'efficacité de la pente).


la faible conductivité dans les structures dbr est le résultat de charges de polarisation entre les couches de différents matériaux - alinn et gan. Pour surmonter les effets des charges de polarisation, takeuchi et ses collègues utilisaient des nitrures dopés au silicium et introduisaient un «dopage de modulation» dans les couches de la structure. les concentrations accrues de dopant de silicium aux interfaces aident à neutraliser les effets de polarisation.


Les chercheurs de l'université de Meijo et Nagoya ont également mis au point une méthode pour accélérer le taux de croissance d'alinn à plus de 0,5 μm / h. le résultat est un vcsel à base de gan de 1,5λ avec un réflecteur de bragage distribué alinn / gan de type n qui a une réflectivité de crête supérieure à 99,9%, un courant de seuil de 2,6 ma, correspondant à une densité de courant de seuil de 5,2 ka / cm2, et une tension de fonctionnement était de 4,7 v.


source: phys.org


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