Niebieski laser: Różnice pomiędzy wersjami

'''Niebieski laser półprzewodnikowy''' to potoczna nazwa [[Laser półprzewodnikowy|diody laserowej]] zbudowanej na bazie [[Azotek galu|azotku galu]] (GaN). Nazwa pochodzi od koloru światła które emituje dioda, jest ona zresztą w znacznym stopniu myląca ze względu na to, że najbardziej typowa konstrukcja tego lasera emituje światło o [[długość fali]] 405 nm. [[Oko]] ludzkie widzi takie światło jako [[barwa purpurowa|purpurowe]].

 

 

Wkrótce po demonstracji Nakamury (firma Nichia) wiele firm i uniwersytetów japońskich i amerykańskich włączyło się do rywalizacji o stworzenie wydajnego i trwałego [[Laser półprzewodnikowy|lasera półprzewodnikowego]] na azotku galu. Były to między innymi:

 

== Konstrukcja niebieskiej diody laserowej na azotku galu ==

[[Plik:Struktura-blue1.png|thumb|250px|right|Schemat niebieskiej diody laserowej]]

[[Plik:TO-18-blue-2.jpg|thumb|250px|right|Szczegóły montażu niebieskich diod laserowych w obudowach 5.6 mm. Z archiwum IWC PAN]]

Diody laserowe emitujące światło niebieskie zbudowane w oparciu o [[azotek galu]] są to przyrządy o emisji krawędziowej i typowej dla diod laserowych konstrukcji o rozdzielonym ograniczeniu przestrzennym pola i nośników (Separate Confinement Heterostructure - SCH)<ref>Larry A. Coldren and Scott W. Corzine Reviewer, John Wiley & Sons, Inc., 605 Third Avenue, New York, New York 10158</ref>. Światłowodem w takiej strukturze jest typowo warstwa azotku galu o szerokości 200-300 nm. Okładkami światłowodu są warstwy AlGaN o szerokościach od 500 do 2000 nm i zawartości aluminium od 5 do 10%. Warstwą aktywną (emitującą światło) są studnie kwantowe InGaN. Mają one szerokość około 3-4 nm i zawartość indu od 7 do 25% w zależności od pożądanej długości fali emisji. Podłożem dla takich laserów jest monokrystaliczny azotek galu.

 

Badania nad azotkowymi diodami laserowymi w Europie rozwijane były w kilku ośrodkach. Poniżej podano daty kilku pierwszych demonstracji laserów opartych na azotku galu przeprowadzonych w Europie:

 

Badania niebieskich laserów półprzewodnikowych prowadzone były w późniejszych latach również na uniwersytetach w Sheffield w Wielkiej Brytanii, Bath w Wielkiej Brytanii, w Instytucie Fraunhofera we Freiburgu i w Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) - Szwajcaria

 

 

== Polska technologia produkcji ==

W Polsce technologię niebieskich laserów na azotku galu rozwija [[Instytut Wysokich Ciśnień PAN]] w Warszawie i jego spin-off TopGaN Sp. z o.o. Ta technologia oparta jest na metodzie wysokociśnieniowej syntezy azotku galu, która umożliwia otrzymywanie podłoży o bardzo niskiej ilości dyslokacji. Polski niebieski laser został zademonstrowany w grudniu 2001<ref>I. Grzegory, M. Bockowski, S. Krukowski, B. Łucznik, M. Wroblewski, J.L. Weyher, M. Leszczynski, P. Prystawko, R. Czernecki, J. Lehnert, G. Nowak, P . Perlin, H. Teisseyre, W. Purgal, W. Krupczynski, T. Suski, LH. Dmowski , E. Litwin-Staszewska,C. Skierbiszewski, S. Łepkowski , S. Porowski,

„Blue laser on high N2 pressure-grown bulk GaN”

Acta Physica Polonica A, vol.100, suppl., 229 (2001)

</ref>. Od tego czasu trwają prace nad optymalizacją lasera i budowana jest linia produkcyjna. W tej grupie zademonstrowano również pierwszy laser niebieski wykonany ultraczystą technologią PAMBE (Plasma Assisted Molecular Beam Epitaxy).

 

== Zastosowanie azotkowych diod laserowych ==

Obecnie duże zainteresowanie przemysłu budzą diody laserowe o dłuższych falach emisji: 440-530 nm. Takie lasery mogą być wykorzystane jako składowe światła niebieskiego i zielonego w telewizji laserowej i mikro projektorach światła w telefonach komórkowych nowej generacji.

 

Przykładowe zastosowania laserów niebieskich:

 

{{Przypisy}}