氮化物垂直腔面发射激光器的发展与挑战（特邀）

作     者：王玉坤 郑重明 龙浩 梅洋 张保平 

作者机构：厦门大学电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2017YFE0131500) 国家自然科学基金(No.62174140) 福建省自然科学基金(No.2019J05023) 厦门市青创基金(No.3502Z20206055) 

主　　题：半导体器件与技术 垂直腔面发射激光器 氮化物 紫外 光电子器件 激光器 AlGaN 

摘      要：垂直腔面发射激光器凭借阈值低、发散角小、调制速率高以及输出光束呈圆斑对称等特点，迅速成为当下半导体激光器的研究热点。氮化镓（GaN）材料是制造紫外到绿光波段光电子器件的理想材料，经过四十余年的研究，蓝光和绿光LED在照明、显示等领域得到广泛应用。技术含量更高的激光器件也已进入了应用的快车道，即将覆盖照明、通信、投影显示、光存储、医疗、微型原子钟及传感器等场景。铝镓氮（AlGaN）是GaN基半导体材料的重要代表之一，其禁带宽度可在3.4 eV(GaN)到6.2 eV(AlN)范围内连续可调，对应波长可覆盖200～365 nm波段，是制造从近紫外波段到深紫外波段紫外垂直腔面发射激光器的理想材料。而铝镓氮（AlGaN）垂直腔面发射激光器经过近20年来的发展，如今已成为半导体激光器的研究热点之一。首先回顾了GaN基垂直腔面发射激光器的发展历史，简要介绍了其在各个波段的主要应用场景；然后介绍蓝光、绿光及紫外垂直腔面发射激光器的研究进展；最后分析了光注入和电注入紫外垂直腔面发射激光器发展过程中的挑战和困难，并介绍了改进和优化的策略。