515奈米綠光雷射誕生了
- 上線日期：2009/6/19 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
日本LED大廠日亞化學(Nichia)利用製造藍光雷射的GaN基板，配合製程與結構的改良，製作出波長515 nm的連續波綠光雷射二極體，打破先前電激發氮化銦鎵(InGaN)雷射所保持的500 nm最長波長記錄，而且正朝生命週期長達數百個小時的目標前進。
在GaN系列研究居領先地位的Nichia，並未提供515 nm的雷射的可靠度資料，但他們製作的另款波長為510-513 nm的雷射二極體可以在電性不變下運作500小時；超過500小時後，雷射效能會逐漸降低。Nichia的研究人員根據操作電流較初始值增加30%來定義雷射的可使用壽命，估計雷射的使用時間可長達5000小時。
Nichia團隊利用分離侷限式異質結構(separate confinement heterostructure, SCH)的二極體來產生雷射，與他們在2001年所發表的設計幾乎完全相同。藉由最佳化的MOCVD製程，將AlInGaN薄膜沉積在自立(free-standing)的c面(c-plane)GaN基板上，是讓高銦含量材料產生綠光的關鍵。
Nichia團隊表示，他們改善磊晶層，特別是多重量子井層(MQW)的長晶條件，同時也改善高銦含量的InGaN活化層的結晶品質，但並未進一步發表有關最佳化條件的細節。Nichia先前也發表過波長488 nm 的InGaN雷射二極體，但因為晶體品質不佳導致非輻射區域的產生，在光致發光(photoluminescence, PL)分析下呈現暗區。Nichia的Takashi Mukai等人指出，在新元件的設計中，已經將這些區域消除了。
室溫下，波長515 nm雷射二極體的電流與電流密度閥值分別為53 mA及4.4 kA/cm2。在操作電流為88 mA、電壓5.5 V的條件下，輸出功率為5 mW。而操作波長為510–513 nm的雷射二極體，在室溫下因溫度變化造成的波長偏移量最大值為0.022 nm/K，遠小於Osram與Rohm最近推出的綠光雷射二極體。
原始網站: http://optics.org/cws/article/research/39355
譯者:謝德霖(逢甲大學光電學系)
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