銻化物半導(dǎo)體材料在紅外制導(dǎo)、海洋監(jiān)測(cè)、深空探索等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景，隨著銻化物多元素復(fù)雜低維材料分子束外延技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)際上銻化物半導(dǎo)體相關(guān)的材料與光電器件技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展十分迅速，美、日、德等發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相開(kāi)展研究，廣為人們矚目。

在國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目等支持下，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所牛智川研究員團(tuán)隊(duì)深入研究銻化物半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)物理、異質(zhì)結(jié)低維材料外延生長(zhǎng)和光電器件的制備技術(shù)等，突破了銻化物量子阱激光器的刻蝕與鈍化等核心工藝技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)金屬光柵側(cè)向耦合分布反饋(LC-DFB)結(jié)構(gòu)，成功實(shí)現(xiàn)了2μm波段高性能單模激光器，邊模抑制比達(dá)到53dB，是目前同類器件的最高值;而且輸出功率達(dá)到40mW，是目前同類器件的3倍以上。在銻化物量子阱大功率激光器方面， FP腔量子阱大功率激光器單管和巴條組件分別實(shí)現(xiàn)1.62瓦和16瓦的室溫連續(xù)輸出功率，綜合性能達(dá)到國(guó)際一流水平并突破國(guó)外高端激光器進(jìn)口限制性能的規(guī)定條款。

該成果引起國(guó)際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注，《化合物半導(dǎo)體》雜志評(píng)價(jià)“該單模激光器開(kāi)創(chuàng)性提升邊模抑制比，為天基衛(wèi)星載LIDAR系統(tǒng)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)提供了有競(jìng)爭(zhēng)力的光源器件”。該研究成果攻克了短波紅外激光器領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，在危險(xiǎn)氣體檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療與激光加工等諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)具有非常廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

來(lái)源:科技部

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