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Output power improvement of microchip deep-ultraviolet laser diodes for innovative manufacturing systems

用于创新制造系统的微芯片深紫外激光二极管的输出功率提高

基本信息

批准号：
21H04560
负责人：
久志本真希
金额：
$ 26.71万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

深紫外LDは不純物無添加型分極ドーピングクラッド層の導入によりレーザー発振を実現した。しかし、nsオーダーの短いパルス電流注入での発振にとどまっている。これは従来の窒化物半導体LDと比較して、閾値電流密度が非常に高いためである。そこで本年度は、深紫外LDにおける閾値上昇の要因を検討した。まずLDに含まれる六角形形状の異常成長に着目した。これらの領域を含んだ共振器では閾値電流密度が上昇する。これらの影響を検討するために、光学特性・電気特性・構造解析といった多角的な手法を用いて諸特性の解析を行った。その結果、異常成長領域はLEDモードでは非常に強い発光強度を持つことを示した。CL測定において発光層の発光波長や分布を観測したところ、異常成長の発光波長は長波長化すること、および発光強度は低減することが示された。そこでエミッション顕微鏡・コンダクティブAFMを用いて電気特性評価を行ったところ、異常成長領域への電流集中が観測された。以上のことから異常成長により電流注入不均一が発生し不均一な発光分布が局所的に形成されることや、異常成長領域のバンドギャップが小さいことで共振器内で吸収が発生することにより、閾値電流密度が上昇することが明らかとなった。次にプロセス起因で発生する発光不均一に着目した。これらデバイス作製中の熱処理プロセスで発生し、閾値電流密度を大きく上昇させる。これは応力解放により形成される可能性が高いと考えられたことから、構造解析や抑制可能なデバイス構造やプロセスの検討を実施した。この根本原因の解決は閾値電流密度の上昇を抑制し、高出力化を実現するために必須であることから、来年度も継続して実施予定である。

The addition of deep ultraviolet LD is very sensitive to the presence of organic matter. The short-term current is injected into the generator and the ns is injected into the generator. The density of asphyxiated semi-solid LD is very high, and the current density is very high. In the current year, the deep ultraviolet LD is very important because of the high temperature. The shape of the hexagonal LD is always growing and watching. In the field of high voltage, there is a high density of current in the resonator. In order to analyze the characteristics of optical properties, optical The results show that the intensity of light is very strong in the field of LED growth. CL is used to determine the distribution of optical wave length of optical fiber, the wavelength of optical wave is longer and longer, and the intensity of luminous light is longer than that of ordinary growth photoluminescence. It is necessary to use the characteristics of AFM in the field of continuous growth and growth in the field of environmental protection. The above-mentioned electrical currents are injected into the non-uniform and uneven luminous distributions in the field of environmental pollution. In the field of environmental growth, the ambient temperature in the resonator is high, and the density of electrical current is higher than that in the resonator. The reason for this is that the light is not uniform and the light is not uniform. In the middle of the operation, it is necessary to make sure that the current density is high and the current density is high. There is a high probability of the formation of a high probability that it is possible to reduce the possibility that you may be able to do so. In order to solve the root cause, it is necessary to reduce the current density and increase the current density in the coming year.