esquemático de uma estrutura alinn / gan dbr dopada com 10 pares para injeção de corrente vertical e (b) um perfil de doping em um par de camadas de alinn gan. credit: japan society of aplicada física (jsap)

Pesquisadores da Universidade Meijo e Universidade de Nagoya, no Japão, demonstraram um projeto de gan Lasers de emissão de superfície de cavidade vertical baseados em base (vcsels) que fornecem boa condutividade elétrica e são prontamente cultivados. os achados são relatados em física aplicada expressa.

Esta pesquisa é apresentada na edição de novembro de 2016 do boletim on-line jsap.

\"Espera-se que os lasers de superfície de cavidade vertical baseados em gan (vcsels) sejam adotados em várias aplicações, como displays de escaneamento retiniano, faróis adaptativos e sistemas de comunicação de luz visível de alta velocidade\", explica tetsuya takeuchi e colegas da meijo universidade e universidade de nagoya no Japão em seu último relatório. no entanto, até agora, as estruturas projetadas para comercializar esses dispositivos têm propriedades de condução deficientes, e as abordagens existentes para melhorar a condutividade introduzem complexidades de fabricação enquanto o desempenho é inibido. Um relatório de Takeuchi e colegas demonstrou agora um projeto que fornece boa condução e é prontamente cultivado.

Os vcsels geralmente usam estruturas chamadas de refletores de bragg distribuídos para fornecer a refletividade necessária para uma cavidade efetiva que permite que o dispositivo faça a lase. esses refletores são camadas alternadas de materiais com diferentes índices de refração, que resultam em uma refletividade muito alta. contatos intracavitários podem ajudar a melhorar a condutividade gan vcsels, mas estes aumentam o tamanho da cavidade conduzindo a confinamento óptico pobre, processos de fabrico complexos, densidades de corrente de limiar elevado e uma baixa eficiência de potência de saída versus entrada (isto é, a eficiência da inclinação).

a baixa condutividade em estruturas dbr é o resultado de cargas de polarização entre as camadas de diferentes materiais - alinn and gan. Para superar os efeitos das cargas de polarização, Takeuchi e seus colegas usaram nitretos dopados com silício e introduziram \"dopagem modulada\" nas camadas da estrutura. as concentrações aumentadas de dopante de silício nas interfaces ajudam a neutralizar os efeitos de polarização.

Pesquisadores das universidades meijo e nagoya também desenvolveram um método para acelerar a taxa de crescimento de alinn para mais de 0,5 μm / h. o resultado é um vcsel baseado na cavidade de 1.5λ com um refletor de bragg alinn / gan de distribuição n-type que possui uma refletividade de pico acima de 99,9%, corrente de limiar de 2,6 ma, correspondendo a uma densidade de corrente de 5,2 ka / cm2 e uma voltagem operacional de 4,7v.

fonte: phys.org

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