schema di una struttura alinn / gan dbr a 10 coppie si-drogate per iniezione di corrente verticale e (b) un profilo di drogaggio si-doping in una coppia di strati di alinn / gan. credito: Giappone società di fisica applicata (jsap)

ricercatori dell'università di meijo e di Nagoya in Giappone hanno dimostrato un design di Gan laser a superficie verticale con emissione di cavità (vcsel) che forniscono una buona conduttività elettrica ed è facilmente coltivabile. i risultati sono riportati in fisica applicata espressa.

questa ricerca è stata pubblicata nel numero di novembre 2016 del bollettino jsap online.

\"I laser ad emissione di superficie a cavità verticale basati su gan (vcsel) dovrebbero essere adottati in varie applicazioni, come display per la scansione retinica, fari adattivi e sistemi di comunicazione a luce visibile ad alta velocità\", spiegano tetsuya takeuchi e colleghi a meijo università e università di Nagoya in Giappone nella loro ultima relazione. tuttavia, finora, le strutture progettate per commercializzare questi dispositivi hanno scarse proprietà di conduzione e gli approcci esistenti per migliorare la conduttività introducono complessità di fabbricazione mentre le prestazioni sono inibite. un rapporto di Takeuchi e colleghi ha ora dimostrato un design che fornisce una buona conduzione ed è prontamente cresciuto.

I vcsel generalmente usano strutture chiamate riflettori di bragg distribuiti per fornire la necessaria riflettività per una cavità efficace che consente al dispositivo di attenuarsi. questi riflettori sono strati alternati di materiali con diversi indici di rifrazione, che si traducono in una riflettività molto alta. i contatti intracavitari possono aiutare a migliorare la scarsa conduttività di Gan vcsel, ma questi aumentano le dimensioni della cavità portando a un confinamento ottico scadente, a processi di fabbricazione complessi, a densità di corrente con soglia elevata ea una bassa efficienza di potenza in uscita rispetto all'entrata (ossia l'efficienza di pendenza).

la bassa conduttività nelle strutture dbr è il risultato di cariche di polarizzazione tra gli strati di materiali diversi - alinn e gan. per superare gli effetti delle cariche di polarizzazione, Takeuchi e colleghi hanno usato nitruri drogati con silicio e introdotto il \"doping di modulazione\" negli strati della struttura. le maggiori concentrazioni di drogante di silicio nelle interfacce aiutano a neutralizzare gli effetti di polarizzazione.

I ricercatori dell'università meijo e Nagoya hanno anche ideato un metodo per accelerare il tasso di crescita di alinn a oltre 0,5 μm / h. il risultato è una vcsel basata su gan 1.5λ-cavità con un riflettore bragg distribuito alinn / gan di tipo n che ha un picco di riflettività superiore al 99,9%, corrente di soglia di 2,6 ma, corrispondente a una densità di soglia di 5,2 ka / cm2 e una tensione operativa era 4,7v.

fonte: phys.org

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