El sustrato de SiC es una buena elección para fabricar láseres de ultravioleta profundo de alto rendimiento basados en AlGaN. Se preparó la estructura de pozos cuánticos múltiples (MQWs) AlGaN/AlN en sustrato 4H-SiC utilizando el método de deposición química en fase vapor basado en organometálicos, y se discutieron sistemáticamente los efectos de los parámetros de crecimiento de MQWs en las características de emisión espontánea y estimulada de la estructura láser de ultravioleta profundo. Tras un análisis integral de la forma de la superficie y el rendimiento de emisión de MQWs, se descubrió que la rugosidad de la superficie de MQWs disminuía con el aumento del flujo de NH3 y la temperatura de crecimiento. Después de la optimización, la eficiencia cuántica interna de MQWs alcanzó el 74,1%, la densidad de potencia óptica umbral del láser a temperatura ambiente y el ancho de línea espectral son respectivamente 1,03 MW/cm² y 1,82 nm, y la longitud de onda de emisión es de 248,8 nm. Esto se debe principalmente a que el alto flujo de NH3 y la alta temperatura de crecimiento inhibieron las impurezas de carbono en la región activa, aumentaron la eficiencia de recombinación de portadores y las ganancias de material. Al mismo tiempo, la velocidad de crecimiento disminuyó, la forma de la superficie de la estructura de MQWs se mejoró y la pérdida de difusión de interfaz disminuyó. Se utilizó tecnología compuesta de grabado en seco y proceso de corrosión húmeda para preparar resonadores suaves y empinados, reduciendo las pérdidas de superficie del resonador láser, la densidad de potencia óptica umbral y el ancho de línea espectral se redujeron aún más a 889 kW/cm² y 1,39 nm.

AlGaN; SiC; láser de bombeo óptico; relación V/III; temperatura de crecimiento