Struktur laser semikonduktor cahaya biru dan prinsip kerja

Bergantung pada bahan wilayah aktif, lebar celah pita dari bahan semikonduktor dari laser semikonduktor cahaya biru bervariasi, sehingga laser semikonduktor dapat memancarkan cahaya warna yang berbeda. Bahan wilayah aktif dari laser semikonduktor cahaya biru adalah Gan atau Ingan. The structure of a typical GaN-based laser is shown in Figure 1. From bottom to top in the z direction, it is the n-electrode, GaN substrate, n-type A1GaN lower confinement layer, n-type hGaN lower waveguide layer, multi-quantum well (MQW) active region, unintentionally doped hGaN upper waveguide layer, p-type electron blocking layer (EBL), p-type A1GaN upper Lapisan kurungan, lapisan gan-p, dan elektroda p

Indeks bias material dari daerah multi-kuantum yang aktif (MQWS) adalah yang tertinggi, dan indeks bias bahan di kedua sisi wilayah aktif menunjukkan tren penurunan. Melalui distribusi indeks bias material dalam arah z dengan tinggi di tengah dan rendah di atas dan di bawah, medan cahaya dalam arah z dapat dibatasi antara lapisan pandu gelombang atas dan bawah. Dalam arah Y, bagian dari lapisan tipe-p di kedua sisi laser dihilangkan dengan etsa, dan lapisan tipis silikon dioksida (SiO2) diendapkan, akhirnya membentuk struktur punggungan. Indeks bias silikon dioksida dan udara lebih kecil dari lapisan tipe-p, sehingga indeks bias dalam arah Y tinggi di tengah dan rendah di kedua sisi, dan medan cahaya terbatas di tengah punggung bukit. Karena efek pembatasan dari arah Y dan Z pada medan cahaya, medan cahaya di bidang YZ menyajikan distribusi elips. Dalam arah X, permukaan rongga depan dan belakang dapat dibentuk dengan pembelahan mekanis atau etsa, dan reflektivitas permukaan rongga depan dan belakang dapat disesuaikan dengan menguapkan film dielektrik. Biasanya, reflektifitas permukaan rongga depan lebih kecil dari permukaan rongga belakang untuk memastikan bahwa laser dipancarkan dari permukaan rongga depan.