氮化镓(GaN)基蓝光激光器是指基于第三代半导体氮化镓基材料体系的蓝光激光器。蓝光激光器是指波长位于400nm-500nm区间且光源呈蓝色的激光器。
氮化镓基蓝光激光器典型外延结构由p型电极、欧姆接触区、上限制层、电子阻挡层、上波导层、多量子阱层、下波导层、下限制层、衬底及缓冲层、n型电极组成。外延生长是氮化镓基蓝光激光器制备基础,外延生长方法包括分子束外延(MBE)、金属有机物化学气相外延(MOCVD)两种。
氮化镓基材料为第三代半导体材料,涵盖氮化铟(InN)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)及其合金,光谱覆盖近红外、可见光、深紫外。氮化镓是最具代表性的第三代半导体材料,其禁带宽度达3.4eV。氮化镓晶体生长方法分为HVPE法、氨热法、助熔剂法等,全球氮化镓单晶衬底生产企业有日本三菱化学、日本信越化学、美国Kyma公司、日本住友、纳维科技等。
氮化镓基蓝光激光器是一种新型氮化镓基激光器,具有驱动能耗低、体积小、性能稳定、单色性好等特点,在通信、激光显示、高密度数据存储、生物医疗、材料加工、照明、量子技术等领域具有广阔应用空间。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年中国氮化镓(GaN)基蓝光激光器行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,20世纪末以来,随着技术发展,氮化镓基激光器逐渐由红光、紫光发展到蓝光和绿光波段。在国际市场上,氮化镓基蓝光激光器研发单位包括日本日亚公司、德国欧司朗公司、日本岛津、德国Laserline GmbH公司等。
我国氮化镓基蓝光激光器相关研制单位包括清华大学、中国科学院半导体研究所、中国科学院苏州纳米所、长春新产业光电技术、先导科技集团、三安光电、厦门大学等。
近年来,我国在氮化镓基蓝光激光器领域取得了多项突破,如清华大学与安徽格恩半导体合作成功研制出输出功率超15W的氮化镓基蓝光激光器,三安光电与厦门大学合作联合研发的超8瓦大功率InGaN(氮化铟镓)蓝光激光器达到了国际先进水平,先导科技集团的“氮化镓蓝光装备的全链条国产化开发及应用”项目于2024年成功立项。
新思界
行业分析人士表示,氮化镓蓝光激光器具有广泛应用前景,随着相关技术突破,全球氮化镓基蓝光激光器市场规模将持续扩大,预计2024年将达到1.4亿美元,2024-2029年市场将以8.0%以上的年均复合增长率增长。我国氮化镓基蓝光激光器关键技术已经取得产业化突破,在预期内,我国市场增速将高于全球平均水平。