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안티몬 반도체 레이저는 1.8 mu;m ~ 4 mu;m의 중적외선 레이저 출력을 구현할 수 있으며, 소용량, 고효율, 전기 구동의 직접 구동이라는 장점을 가지고 있다. 중적외선 레이저 기술, 적외선 광전 기술, 화학 가스 및 위험물 모니터링 분야에서 중요한 응용 가능성을 가지고 있으며 중적외선 섬유 레이저의 seed나 유사한 펌핑원으로 사용될 수 있다. 그러나, 안티몬 계열 반도체 재료의 낮은 열전도성 및 높은 홀 이동성으로 인해, 측면 캐리어 누설은 안티몬 계열 반도체 레이저 비효율성과 빔품질의 저하 및 온도 안정성 감소의 원인이 된다. 이고, 빔 품질이 좋지 않으며, 온도 안정성이 열악하다. 최근 중국 과학원 장춘 정밀 기계 물리학 연구팀의 동존주(佟存柱 , Tong Cunzhu) 연구팀과 중국과학원 반도체 연구소 우지천(牛智川, Niu Zhichuan) 연구팀이 협력하여 안티몬 과학 아카데미의 연구팀은 안티몬 마이크로 광역 면적 구조 (microstripe broad-area (MSBA)) 를 제안하여 효과적으로 측면 전류 누설 문제를 억제했다. 1.96 mu;m 파장 안티몬 레이저의 최대 에너지 변환 효율은 9.8 %에서 30.5 %로 증가하고, 연속 출력은 1.28W를 초과하고, 측 방향 빔 품질은 36 % 로 향상되며, 온도 특성 및 전류의 영향도 명백하게 개선되었다. 이 연구는 고휘도 안티몬 계열 반도체 레이저 구현을 위한 실행 가능한 기술적 솔루션을 제공하며, Applied Physics Express, 11, 032702 (2018)에 게재되었고, 캐나다의 Advances in Engineering에 의해서 공정 진전 영역에서 혁신성을 보여준 중요한 과학 논문(key scientific article)으로 선정 되었으며 특별히 보도되었다. 이 연구는 중국 자연과학 기금 위원회의 주요 프로젝트인 '안티몬저차원 구조 중자외선 레이저 기초이론 및 주요기술 rdquo;의 지원으로 이루어졌다. |
