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중국과학원, 새 안티몬화물 반도체 양자우물 레이저 개발
  • 등록일2019.05.24
  • 조회수206


안티몬화물 반도체 재료는 적외선 유도, 해양 모니터링, 심우주 탐사 등 분야에서 중요한 응용 전망을 보유하고 있다. 안티몬화물 다원소 복잡성 저차원 재료 분자빔 에피택시(Molecular beam epitaxy) 기술의 지속적 발전에 따라 안티몬화물 반도체 관련 재료 및 광전소자 기술은 신속한 발전을 가져왔으며 미국, 일본, 독일 등 선진국은 해당 분야에 대한 연구를 앞다투어 수행하고 있다.
최근, 중국과학원 반도체연구소 니우즈촨(牛智川) 연구팀은 안티몬화물 반도체 재료의 기본물리학적 성질, 헤테로 접합 저차원 재료 에피택시얼성장(Epitaxial growth) 및 광전소자 제조 기술 등에 대한 심층적 연구를 통하여 안티몬화물 양자우물 레이저의 식각 및 부동태화 등 핵심 공법 기술을 파악했다. 이를 기반으로 연구팀은 금속 격자 측방향 결합 분산형 피드백(LC-DFB) 구조를 설계했고 2μm 파장 고성능 단일 모드 레이저를 성공적으로 구현했다. 해당 레이저의 사이드 모드 억제비(Side Mode Suppression Ratio, SMSR)가 53dB에 달하여 동종 소자의 최대치를 기록했으며 출력은 40mW에 달하여 동종 소자의 3배 이상을 기록했다. 안티몬화물 양자우물 대출력 레이저 분야에서 FP 캐비티(FP cavity) 양자우물 대출력 레이저 단일 튜브 및 레이저 바(Laser bars) 모듈은 실온에서 각각 1.62W 및 16W의 지속적 출력을 구현했으며 종합 성능은 세계 일류 수준에 도달했다.
"Compound Semiconductor" 저널은 해당 단일 모드 레이저는 SMSR를 향상시킴으로써 위성 탑재 LIDAR 시스템 및 가스 검출 시스템에 경쟁력을 보유한 광원 소자를 제공했다고 평가했다. 해당 연구성과는 단파 적외선 레이저 분야의 핵심 기술을 파악함으로써 위험성 가스 검출, 환경 모니터링, 의료 및 레이저 가공 등 수많은 첨단 기술 산업에 광범위한 응용 가치를 보유하고 있다.

정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201905/t20190523_146788.htm