Onlangs, publiceerde Caroline B Lim en haar team een document in Japans Dagboek van Toegepaste Fysica, waarin niet-polaire m-georiënteerde GaN: Si/Al (GA) n-de heterostructuren op free-standing GaN voor intersubbandopto-elektronica worden gekweekt in de short-wavelength, werden medio en far-infrared waaiers beoordeeld om de toegankelijke spectrale waaiers voor ISB absorptie in SWIR, MIR te bepalen, en SPAR spectrale vensters, ontwierpen zij drie reeksen van m-GaN/AlGaN MQWs met verschillende QW-dikten en Al samenstellingen voor vergelijking die. De structurele analyse toonde aan dat de daling van Al samenstelling van de barrières onder 10% tot een betere vlakheid en een regelmatigheid met de lagen en een verminderde dislocatiedichtheid leidde.
Optisch, ISB werd de absorptie waargenomen in (meV 827-214) waaier 1.5-5.8 μm met de hogere beperking die door de tweede orde van de GaN Reststrahlen-band worden geplaatst. Door de QW-breedte te verhogen en de Al samenstelling in de barrières te verminderen, is het mogelijk om de ISB absorptie naar de SPARwaaier, van 1,5 tot 9 THz (meV 6,3 tot 37,4) te verplaatsen, die aantoont dat het voor GaN mogelijk is om de 7-10 THz band te behandelen, verbiedend aan op gaAs-Gebaseerde technologieën. Nochtans, leidt de hoogte die die dichtheid smeren aan ISB absorptie in de gebieden van SWIR wordt aangepast en MIR-(high-energy overgangen 200-800 meV) tot breedbandisb absorptie in de SPARwaaier (low-energy overgangen≈30 meV). De daling van het smeren van niveau door één grootteorde leidt tot een significante vermindering van de breedte van de absorptielijn.
De free-standing semi-insulating substraten m-GaN van GaN in hun werk worden gebruikt werden geleverd door Suzhou Nanowin Wetenschap en Technologieco., Ltd dat. Dit vriendelijke substraten heeft zeer hoog - kwaliteit met lage dislocatiedichtheid (minder dan 5*10-5cm-2), die zeer geschikt om in het onderzoeken van en het maken van geavanceerde optoelectronic apparaten is worden gebruikt.
Tot dusver, hebben de meeste studies over ISB overgangen in multi-quantum-putten (MQWs) voor groep-iii-nitride zich op c-vlakke polaire structuren geconcentreerd. Nochtans, in deze kristallografische richtlijn, maakt het polarisatie-veroorzaakte interne elektrische gebied gevoeliger ISB overgangsenergieën voor de spanningsstaat van de quantumputten (QWs) worden. Dientengevolge, belemmert het de uitbreiding van ISB overgangen naar far-infrared golflengten. Hoewel het interne elektrische gebied gedeeltelijk door de implementatie van multi-layer QW-architectuur kan worden gecompenseerd, is het nog een belangrijke hindernis voor apparatenontwerp. Het is goed - geweten dat het gebruik van niet-polaire kristallografische richtlijnen het polarisatie-veroorzaakte gebied in GaN/AlGaN-heterostructuren kan vermijden, en apparatenontwerp vergemakkelijken terwijl het handhaven van de voordelen van GaN-materialen.
Duidelijk, GaN/AlGaN-zijn nanostructures belovend voor nieuwe intersubband (ISB) apparaten met het potentieel om het gehele infrarode spectrum te behandelen. In short-wavelength infrared (SWIR), maken de grote compensatie van de geleidingsband en sub-picosecondeisb de ontspanningstijden hen verzoekend om ultrasnelle photonicsapparaten voor telecommunicaties. Aan de andere kant van het infrarode spectrum, wordt de ontwikkeling van de compacte bronnen in vaste toestand van THz sterk gemotiveerd door zijn toepassingen in biologische en medische wetenschappen, industriële en farmaceutische kwaliteitscontrole, veiligheidsonderzoek en mededeling.