Blue Light Semiconductor Laser Structure and Working Princípio

Dependendo do material da região ativa, a largura do espaço da banda do material semicondutor do laser de semicondutor de luz azul varia, de modo que o laser semicondutor pode emitir luz de cores diferentes. O material da região ativa do laser semicondutor de luz azul é GaN ou 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), Camada de confinamento superior do tipo p-tipo P, camada GaN do tipo P e eletrodo P-eletrodo

O índice de refração do material da região de Multi-Quantum Well Active (MQWS) é o mais alto, e o índice de refração dos materiais em ambos os lados da região ativa mostra uma tendência decrescente. Através da distribuição do índice de refração do material na direção z com alta no meio e baixo acima e abaixo, o campo de luz na direção z pode ser confinado entre as camadas de guia de ondas superior e inferior. Na direção y, parte da camada do tipo P em ambos os lados do laser é removida pela gravura, e uma fina camada de dióxido de silício (SiO2) é depositada, eventualmente formando uma estrutura de crista. O índice de refração do dióxido de silício e do ar é menor que o da camada do tipo P; portanto, o índice de refração na direção y é rico no meio e baixo nos dois lados, e o campo de luz é confinado no meio da cordilheira. Devido ao efeito limitante das direções Y e Z no campo de luz, o campo de luz no plano YZ apresenta uma distribuição elíptica. Na direção x, as superfícies da cavidade dianteira e traseira podem ser formadas por clivagem ou gravura mecânica, e a refletividade das superfícies da cavidade dianteira e traseira pode ser ajustada por evaporação do filme dielétrico. Geralmente, a refletividade da superfície da cavidade dianteira é menor que a da superfície da cavidade traseira para garantir que o laser seja emitido da superfície da cavidade dianteira.