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863计划新材料领域“蓝绿色垂直腔面发射半导体激光器”课题近日取得重大突破,在我国(除台湾地区外)首次实现了室温光泵条件下氮化物面发射激光器(VCSEL)的受激发射,所得器件重要性能指标超过了国际报道的最好水平。这标志着我国氮化物面发射激光器研究已进入世界先进行列。该成果由厦门大学、中国科学院半导体研究所和厦门三安电子有限公司组成的合作研究团队,经过将近一年的艰苦研发,攻克高质量增益区材料的生长、高反射介质膜分布布拉格反射镜的制作和蓝宝石衬底剥离等关键技术难题后得以实现。所使用的增益区是研究团队自主设计的由纳米级尺寸氮化物量子阱材料构成的新型特殊结构,利用该结构容易获得光场波峰与增益区峰值高的匹配因子,使激射阈值降低了一个量级。激光剥离后氮化物材料的表面平整度小于几个纳米,可以直接沉积反射镜,免除了减薄抛光工艺,简化了制作过程。该研究得到激射峰值波长449.5纳米,激射阈值6.5毫焦/平方厘米,半高宽小于0.1纳米。以上结果在国际上处于前沿先进水平。氮化物面发射激光器在激光显示、激光照明、激光高密度存储、激光打印,水下通信等方面有着广阔的应用前景。该成果为进一步研制实用化氮化物面发射激光器奠定了重要的基础。来源:科技部
利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。 蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成,不会发生滞后、疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅要坚固,硬度更高,不怕形变;蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性(1000 OC以内),因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移,因此,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,确保了高成品率。 用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器,可在最恶劣的工作条件下正常工作,并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。 表压压力传感器和变送器由双膜片构成:钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片,被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上(接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起)。在压力的作用下,钛合金接收膜片产生形变,该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后,其电桥输出会发生变化,变化的幅度与被测压力成正比。 传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电,并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出(0-5,4-20mA或0-5V)。在绝压压力传感器和变送器中,蓝宝石薄片,与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起,起到了弹性元件的作用,将被测压力转换为应变片形变,从而达到压力测量的目的。
从蓝宝石衬底开始提高LED出光效率引言 对于LED的出光效率一直是业界追求的,提高LED出光效率的手段有很多,比如:图形化衬底技术、表面粗化、改变芯片结构(垂直芯片、倒装技术)、多量子阱、分布布拉格反射层等等。现在就讲讲图形化衬底。图形化衬底技术(Pattemed Sapphire Substrate),简称“PSS”,它是通过在蓝宝石LED衬底表面制作具有细微结构的图形,然后再在图形化衬底表面进行LED材料外延。蓝宝石LED衬底经过PPS加工后,会改善蓝宝石LED衬底的缺陷,生长质量良好的外延层,不仅最终能有效提高光提取效率,而且能够有效的改善芯片的电性参数,提高芯片质量。研究内容 在pss衬底上生长GaN外延层,最主要的是第一层生长质量,这一层对芯片质量起决定行的作用,实验的关注点及第一层的生长质量。 首先,来看看为生长之前的pss衬底(此图片为网上转载,余下图片为本人亲自拍摄)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308091039_456966_2675311_3.jpg 此图观察方式为top-view,从图中可以看到一个一个的小山丘,这个就是我们所说的衬底图形。下面是生长第一层之后的图片,可以看到原先小山丘之间的空隙都被填上了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308091047_456968_2675311_3.png 继续放大http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308091051_456969_2675311_3.png 效果出来了,这就是我们想要的,每个图形都被包裹着,排列有序,没有呈现出表面被覆盖无序的状态。 选择单个图形进行观察http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308091056_456970_2675311_3.png 漂亮的图形,表面形貌也很nice,尺寸也能满足要求。结论 图形化衬底可以提高LED的出光效率,但这是基于良好的磊晶质量上的,成功的pss外延生长不但可以提高芯片亮度,而且可以改善电压,漏电等电性参数。现在对于LED的研究范围相当之广,也可谓硕果累累,相信不久,会取代白炽灯成为绿色光源。