新視角：激光二極管曾經(jīng)的“萌芽”史

　　傳統(tǒng)制作方法是將鎵、銦和氮原子沉積在藍(lán)寶石襯底上，晶體層平行于襯底C面。新方法則使用了氮化鎵襯底，晶體生長(zhǎng)方向也改變了。

　　上世紀(jì)90年代中期，人們開(kāi)始使用氮化鎵及其合金材料來(lái)制作發(fā)光二極管和激光二極管，這一重要進(jìn)展催生了高亮度藍(lán)光固態(tài)發(fā)光技術(shù)。此前，大多數(shù)研究者把研究重點(diǎn)放在硒化鋅及其相關(guān)化合物上。新方法將一層非常平整的、納米級(jí)厚度的銦鎵氮薄膜夾在兩層氮化鎵之間（參見(jiàn)第28頁(yè)插圖），這種結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為異質(zhì)結(jié)構(gòu)（heterostructure）或者量子阱（quantumwell）。

　　通過(guò)施加適當(dāng)?shù)碾妷海�研究者建立起一個(gè)垂直于這些層的電場(chǎng)，來(lái)驅(qū)動(dòng)存在于銦鎵氮活性層中的電子和空穴（晶體原子之間共價(jià)鍵上的價(jià)電子脫離后而形成的空洞，可以簡(jiǎn)單理解為帶正電荷的準(zhǔn)粒子）。在這些狹窄溝道里，電子和空穴相互復(fù)合、湮滅，并形成光子（photon）。活性層半導(dǎo)體材料的性質(zhì)精確決定了這些光子能量。增加合金中銦的含量，可以降低光子能量，從而使光波波長(zhǎng)變長(zhǎng)，使顏色由紫到藍(lán)，由藍(lán)到綠。