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室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
| 作者 | Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 |
| 期刊 | 半导体学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 46 卷 第 9 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 储能变流器PCS GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | Tong Xu Meixin Feng Xiujian Sun Rui Xi Xinchao Li Shuming Zhang Qian Sun Xiaoqi Yu Kanglin Xiong Hui Yang Xianfei Zhang Zhuangpeng Guo Peng Chen 半导体学报（英文版） Journal of Semiconductors |
语言:
中文摘要
光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。
English Abstract
Photonic crystal surface emitting lasers(PCSELs)utilize the Bragg diffraction of two-dimensional photonic crystals to achieve a single-mode output with a high power and a small divergence angle,and has recently attracted much attention[1-3].In 2023,Kyoto University reported GaAs-based 945 nm PCSELs with a continuous-wave(CW)single-mode output power of exceeding 50 W,and a narrow beam diver-gence angle of 0.05°,demonstrating a brightness of 1 GW·cm-2·sr-1,which rivals those of the existing bulky lasers[4].
S
SunView 深度解读
该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中的可靠性，支持阳光电源在三电平拓扑和高频开关技术中推进GaN替代传统Si/SiC方案。此外，该技术的高精度光学检测能力可启发智能运维系统中基于光学传感的设备状态监测方案开发。