6/25/2012,索尼和住友電氣工業(yè)試制出了綠色半導(dǎo)體激光器,振蕩波長(zhǎng)為530nm,連續(xù)振蕩時(shí)可實(shí)現(xiàn)100mW以上的光輸出功率。2009年住友電工曾發(fā)表振蕩波長(zhǎng)為531nm的綠色半導(dǎo)體激光器,但當(dāng)時(shí)只是脈沖振蕩。此次試制品的光電轉(zhuǎn)換效率為8%以上。
此次的綠色半導(dǎo)體激光器是在GaN(氮化鎵)基板的半極性面上生成GaN類半導(dǎo)體結(jié)晶制成的,活性層采用InGaN,GaN基板由住友電工制造。
活性層使用InGaN的普通半導(dǎo)體激光器,其GaN結(jié)晶的極性面、即c面(0001)為生長(zhǎng)面,以其法線方向(C軸)為生長(zhǎng)軸,由此層疊InGaN層等。藍(lán)光光盤使用的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器以及投影儀光源使用的藍(lán)色半導(dǎo)體激光器利用的也是c面。但是,利用c面時(shí),在“壓電電場(chǎng)”影響下波長(zhǎng)很難在藍(lán)色波段的基礎(chǔ)上再使波長(zhǎng)增長(zhǎng)到綠色波段。
此次利用的半極性面是指相對(duì)c面傾斜的面,具體利用的是{2021}面。從理論上說(shuō),利用GaN結(jié)晶的半極性面能夠減弱壓電電場(chǎng)的影響。
由于InGaN層結(jié)晶構(gòu)造歪斜而產(chǎn)生的壓電極化,c軸方向會(huì)產(chǎn)生壓電電場(chǎng),因此,沿著從c軸方向傾斜的方向設(shè)定InGaN層的生長(zhǎng)軸,可減弱電壓電場(chǎng)對(duì)生長(zhǎng)軸方向的影響。
索尼及住友電工此次未公布相關(guān)細(xì)節(jié),但表示除了利用半極性面之外,還對(duì)半導(dǎo)體激光器的構(gòu)造、電極及結(jié)晶生長(zhǎng)等制造工藝進(jìn)行了全面改進(jìn)。
綠色半導(dǎo)體激光器設(shè)想的主要用途為投影儀光源。據(jù)介紹,通過組合紅色和藍(lán)色的半導(dǎo)體激光器,可實(shí)現(xiàn)NTSC比182%的色彩再現(xiàn)范圍。另外,綠色半導(dǎo)體激光器的實(shí)用化日期尚未確定。
來(lái)源:《日經(jīng)電子》
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