O substrato de SiC é um bom candidato para a fabricação de lasers ultravioleta profundo de alto desempenho baseados em AlGaN. Estruturas de múltiplos poços quânticos (MQWs) AlGaN/AlN ultravioleta profundo foram crescidas em substrato 4H-SiC pelo método de deposição química de vapor metalorgânico (MOCVD), e o efeito dos parâmetros de crescimento dos MQWs nas características de emissão espontânea e estimulada da estrutura do laser ultravioleta profundo foi estudado sistematicamente. Após análise abrangente da morfologia da superfície e do desempenho de emissão dos MQWs, foi constatado que com o aumento do fluxo de NH₃ e da temperatura de crescimento, a rugosidade da superfície dos MQWs diminui e a eficiência quântica interna aumenta. Após otimização, a eficiência quântica interna dos MQWs atingiu 74,1%, a densidade de potência óptica no limiar e a largura da linha à temperatura ambiente foram 1,03 MW/cm² e 1,82 nm, respectivamente, e o comprimento de onda de emissão foi 248,8 nm. Isso é atribuído principalmente ao alto fluxo de NH₃ e à temperatura de crescimento que inibem a incorporação de impurezas de carbono na região ativa, aumentando a eficiência de recombinação radiativa dos portadores e o ganho do material; ao mesmo tempo, a taxa de crescimento diminui, melhorando a morfologia da superfície da estrutura MQWs e reduzindo as perdas por espalhamento na interface. Um processo combinado de gravação a seco e corrosão úmida foi usado para preparar uma cavidade ressonante lisa e íngreme, reduzindo as perdas na superfície da cavidade e diminuindo ainda mais a densidade de potência óptica no limiar e a largura da linha para 889 kW/cm² e 1,39 nm, respectivamente.

AlGaN;SiC;laser bombeado opticamente;relação V/III;temperatura de crescimento