GaN基材料被称为第三代半导体，其光谱范围覆盖了近红外、可见光和紫外全波段，在光电子学领域有重要的应用价值。GaN基紫外激光器由于波长短、光子能量大，在消毒杀菌、病毒检测、激光加工、紫外固化等领域有重要的应用。但由于GaN基紫外激光器基于大失配异质外延材料技术制备而成，缺陷多、发光效率低，器件研制难度大，属于“卡脖子”技术。尤其是当波长小于360 nm之后，紫外激光器需采用AlGaN材料体系，更是国际半导体激光器领域公认的难题。目前，国际上仅有日本诺贝尔奖获得者I. Akasaki教授、诺贝尔奖获得者H. Amano教授及滨松光子学株式会社（Hamamatsu Photonics）等少数团队可以实现波长小于360 nm紫外激光器的电注入激射。

2021年12月，中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室赵德刚研究员团队研制出波长小于360 nm的氮化镓（GaN）基紫外激光器，电注入激射波长为357.9 nm（图1），输出功率约11 mW。这是目前国内激射波长最短的电注入GaN基激光器，是国际上极少数能够实现波长小于360 nm紫外激光器的研究报道，也是赵德刚研究员团队在大功率蓝光激光器突破之后取得的又一重要进展。

图1. GaN基紫外激光器激射谱。

图2. GaN基紫外激光器P-I曲线，插图为紫外激光器的激射光斑（插图中蓝色的激射光斑为紫外激光器照射在白色打印纸上产生的蓝色荧光）。

A 357.9 nm GaN/AlGaN multiple quantum well ultraviolet laser diode

Jing Yang, Degang Zhao, Zongshun Liu, Feng Liang, Ping Chen, Lihong Duan, Hai Wang, Yongsheng Shi

J. Semicond. 2022, 43(1): 010501

doi: 10.1088/1674-4926/43/1/010501

Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/43/1/010501