2025年6月19日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室宣布,其團(tuán)隊(duì)在氮化鎵(GaN)激光芯片領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,成功研制出高性能氮化鎵藍(lán)綠光垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。
此次研發(fā)的氮化鎵VCSEL芯片,在輸出功率和電光轉(zhuǎn)換效率上均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,該芯片在室溫連續(xù)工作狀態(tài)下,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的藍(lán)綠光輸出,其單芯片輸出功率最高達(dá)到XX毫瓦(具體數(shù)據(jù)待官方公布),電光轉(zhuǎn)換效率超過(guò)XX%(具體數(shù)據(jù)待官方公布)。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張教授介紹,通過(guò)優(yōu)化材料生長(zhǎng)和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),團(tuán)隊(duì)有效解決了氮化鎵材料在高功率運(yùn)行時(shí)面臨的散熱和電流注入均勻性等技術(shù)難題。
書(shū)生家電網(wǎng)據(jù)悉,該項(xiàng)技術(shù)的突破,得益于我國(guó)在第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的長(zhǎng)期投入。國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室利用其先進(jìn)的表征手段,對(duì)氮化鎵外延材料的芯片質(zhì)量和缺陷控制進(jìn)行了深入研究,為器件性能的提升奠定了基礎(chǔ)。此次成功研制的高性能氮化鎵VCSEL,有望在激光顯示、高速光通信、生物醫(yī)療傳感以及量子計(jì)算等多個(gè)前沿領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
目前,相關(guān)研究成果已在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)布。下一步,研發(fā)團(tuán)隊(duì)將致力于推動(dòng)氮化鎵VCSEL芯片的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,力爭(zhēng)盡快實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),以滿足市場(chǎng)對(duì)高性能光電器件日益增長(zhǎng)的需求。