改善势能均匀性提升c面InGaN绿光激光器性能(英文)

作者:田爱琴; 胡磊; 李暄; 吴思; 徐鹏; 王旦; 周韧林; 郭炳磊; 李方直; 周伟; 李德尧; 池田昌夫; 杨辉; 刘建平*
来源:Science China-Materials, 2022, 65(02): 543-546.

摘要

激光显示、医疗设备及量子通信迫切需求高性能GaN基绿光激光二极管(LD).研制绿光LD最大的挑战是生长高势能均匀性的InGaN/GaN多量子阱.我们采用各种光学测量手段对绿光LD结构和芯片进行了表征.在激发功率密度为7 W cm-2时, 300 K下光致发光半高宽为108 meV,电流密度为20 A cm-2时,电致发光半高宽为114 meV,这些研究结果表明势能均匀性得到了显著改善.同时,由变温光致发光测试得到的表征局域态分布宽度的σ值和由时间分辨光致发光测试得到的表征激子局域带尾态的E0值都很小,进一步表明势能均匀性很好.由于势能均匀性的极大改善,实现了斜率效率0.8 W A-1,输出光功率可以达到1.7 W的绿光LD芯片.