中科院知识创新工程重要方向项目“氮化镓基激光器(KGCX2-SW-115)”于近日通过专家验收。
氮化镓基半导体材料是继硅和砷化镓基材料后的新一代半导体材料，被称为第三代半导体材料，它具有宽的带隙，优异的物理性能和化学性能，在光电子领域具有广泛的应用前景和研究价值。用氮化镓基半导体材料研制成的氮化镓基激光器在国防安全领域和光信息存储、激光全色显示、激光打印、大气环境检测、水下通信、双色激光探测等领域具有重要的应用价值。
2005年4月，半导体所承担了“氮化镓基激光器 (KGCX2-SW-115)”研究项目，经过两年多创新性的研究，实现了氮化镓基激光器核心技术的突破，专家组认为，该项目在氮化镓基激光器的材料生长、器件工艺和测试技术等方面攻克了一系列技术难关，按时全面完成了任务书规定的研究目标。GaN材料的背景电子浓度小于5×1016/立方厘米，室温电子迁移率稳定在900平方厘米/伏秒以上、达到国际先进水平，P型GaN空穴浓度达到5×1017/立方厘米,电阻率小于1欧姆厘米。在国内首次研制成功了室温连续工作的氮化镓基激光器，条宽和条长分别为2.5微米和800微米，激光波长410纳米，阈值电流110毫安，阈值电流密度5.5kA/平方厘米，在150毫安，工作电流时，激光器的输出功率9.6毫瓦，为研制实用化的激光器打下了坚实的基础。
该项目在研期间，在激光器结构设计、材料生长和器件工艺制作方面形成具有自主知识产权的国家发明专利5项，在国内外重要刊物发表相关文章11篇。通过该项目的研究培养了一批高水平的光电子材料与器件的研究人才，形成了一支高素质的研究队伍。科研人员将力争通过3年左右的研究，研究成功实用化的405纳米激光器及450纳米蓝绿色激光器,使其在国民经济和国家重大需求中发挥作用。
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