遠(yuǎn)場模式的UV-C激光投影到屏幕上。

UV-C半導(dǎo)體激光器的截面結(jié)構(gòu)。

脈沖作用下UV-C半導(dǎo)體激光器的發(fā)射特性。

根據(jù)《應(yīng)用物理學(xué)快報》雜志的一篇報道，日本名古屋大學(xué)已經(jīng)與旭華成公司合作制造了一種能夠發(fā)射深紫外光的激光二極管。

Chiaki大學(xué)電子未來研究中心

能發(fā)射短波紫外光的激光二極管簡稱UV-C，其波長范圍為200～280nm，可用于醫(yī)療消毒、皮膚病治療、氣體及DNA分析。

ChiakiSasaoka教授研制的深紫外半導(dǎo)體激光器克服了半導(dǎo)體器件發(fā)展中的一些問題。他們使用高質(zhì)量的氮化鋁作為激光二極管層的襯底。研究人員說，這是必要的，因為低質(zhì)量的AlN中含有大量缺陷，這將影響激光二極管有源層將電能轉(zhuǎn)換為光能的效率。

在激光二極管中，“p型”和“n型”層被“量子阱”隔開。當(dāng)電流通過半導(dǎo)體激光器時，p型層中的正電荷空穴和n型層中的負(fù)電荷電子將聚集到中心，最終以光子的形式釋放能量。研究人員設(shè)計的量子阱發(fā)射深紫外光。他們用Gan鋁制備了p型層、n型層和包層。覆蓋層位于p和n型地層的兩側(cè)。通過摻雜將硅雜質(zhì)添加到n型層下方的包層中，并通過分布偏振摻雜將其他雜質(zhì)添加到p型層上方的包層中。p層一側(cè)的覆蓋層設(shè)計為底部最高，逐漸減少至頂部。研究人員認(rèn)為鋁梯度可以增強(qiáng)帶正電空穴的流動。最后，制備了Mg摻雜Gan鋁的表面接觸層。在實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)脈沖電流達(dá)到13.8伏特的低工作電壓時，偏振摻雜p層才能發(fā)出迄今為止最短波長的紫外光。

之前，Sasaoka教授團(tuán)隊正在與旭華成公司聯(lián)合開發(fā)，實現(xiàn)室溫下連續(xù)深紫外激光發(fā)射，進(jìn)而開發(fā)UV-C半導(dǎo)體激光產(chǎn)品。