GaN基窄线宽半导体激光器具有体积小、效率高、光谱线宽窄、工作波长稳定、高的调制速率，相干性好、发光波长覆盖范围广等优势，是原子钟、可见光通信、水下激光雷达的理想光源。
近日，第七届国际第三代半导体论坛暨第十八届中国国际半导体照明论坛（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳会展中心举行。期间，“钙钛矿量子点与激光照明显示技术“论坛上，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所唐永军做了题为”硅衬底GaN基激光器研究进展“的主题报告，详细分享了GaN-on-Si窄线宽激光二极管、微腔激光二极管等的研究进展。
制备GaN基窄线宽激光器面临着许多挑战；要实现单纵模工作，光栅的反射带宽要和纵模间隔基本相当，但是由于GaN基激光器的波长短，导致其纵模间隔(0.03 nm)相较于GaAs/InP基激光器(0.4 nm)小一个数量级和亚微米量级光栅，因此，光栅制备难度大；此外，为了实现单模工作需要在激光器中干法刻蚀大量光栅，但是在刻蚀过程中高能粒子轰击、掩膜变形、深宽比的限制会带来形貌粗糙、侧壁倾斜、刻蚀损伤等问题，引起光栅反馈作用减弱，光学损耗增加，造成激光器阈值增加。
研究通过调控光场与光栅的耦合，增强反馈作用；减少光栅数量，减小trench宽度，抑制散射损耗，同时运用湿法化学抛光技术对光栅形貌进行调控，去除了刻蚀损伤，降低了光学损耗，使光栅侧壁更加陡峭，从而能够在保持反馈作用的同时减少光栅数量，大幅降低光栅数量增加带来的学损耗和阈值电流，成功制备了室温电注入激射Si基GaN窄线宽半导体激光器。
（内容根据现场资料整理，如有出入敬请谅解）
