Obiettivo
The III-nitride semiconductor laser diodes (LDs) lag significantly behind their GaAs counterparts in terms of performance. One of the major reasons for the counter-performance of nitride LDs is the presence in the active region of giant polarization-induced electric fields. Following some very encouraging results obtained in an initial assessment phase, we propose here to do finalizing assessment work in order to demonstrate that device quality InAlGaN heterostructures can be grown and offer a viable solution to this problem, by eliminating these polarization fields from the LD active region and hence improving all basic performance characteristics of nitride LDs. The III-nitride semiconductor laser diodes (LDs) lag significantly behind their GaAs counterparts in terms of performance. One of the major reasons for the counter-performance of nitride LDs is the presence in the active region of giant polarization-induced electric fields. Following some very encouraging results obtained in an initial assessment phase, we propose here to do finalizing assessment work in order to demonstrate that device quality InAlGaN heterostructures can be grown and offer a viable solution to this problem, by eliminating these polarization fields from the LD active region and hence improving all basic performance characteristics of nitride LDs.
OBJECTIVES
The ultimate objective of this project is the significant improvement of nitride laser diodes (LDs) by using in the LD active region InAlGaN heterostructures with significantly-reduced internal electric field. Such LDs should exhibit reduced lasing threshold, increased output power and enhanced device lifetime. For the short assessment period, the general objective is to show the feasibility of this innovative approach, by demonstrating nearly-zero electric field InAlGaN heterostructures with improved lasing characteristics. Specifically, in this period we will:O1 Assess the material properties of selected quaternary InAlGaN alloy thin films and quantum well (QW) heterostructures grown by RF-MBE. O2 Perform initial growth and material assessment experiments of MOVPE-grown InAlGaN. O3 Demonstrate nearly-zero electric field InAlGaN/GaN QWs. O4 Show in optical pumping experiments that the nearly-zero field InAlGaN/GaN QWs have lower lasing threshold compared to equivalent GaN/AlGaN or InGaN/GaN QWs.
DESCRIPTION OF WORK
The work can be partitioned in three technical workpackages:
WP1: MATERIAL PROPERTIES OF InAlGaN THIN FILMS AND HETEROSTRUCTURES. InAlGaN quaternary thin films and InAlGaN/GaN quantum well (QW) heterostructures will be grown mainly by RF-MBE. Exploratory growth experiments will be performed also with MOVPE. The quaternary alloys will have 10-40% Al and 0-15%In. Systematic material characterization of InAlGaN films and QW heterostructures of selected quaternary composition will address questions about residual doping, alloy clustering and inhomogeneities, dislocation densities in QW heterostructures, and strain relaxation.
WP2: ZERO-FIELD InAlGaN/GaN QUANTUM WELLS. A series of InAlGaN/GaN QW samples, with the Al-concentration in the range 10-40% and the In-concentration in the range 0-15%, will be fabricated and characterized with the aim to demonstrate that for a given quaternary composition the field in InAlGaN/GaN QWs cancels. The electric field measurement in the QW layers will be achieved by optical methods.
WP3: ZERO-FIELD QUATERNARY LASER STRUCTURE:
A laser cavity with the active region consisting of a nearly-zero electric field quaternary heterostructure, as determined in WP2, will be fabricated and its lasing properties will be characterized with optical pumping experiments. These results will be compared with a reference laser cavity containing a non-zero electric field in the active QWs, in order to demonstrate that when quaternaries are used in the active region of nitride LDs we can achieve significantly lower lasing thresholds.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali rivestimenti e pellicole
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze naturali scienze fisiche ottica fisica dei laser
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Dati non disponibili
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Coordinatore
71110 IRAKLIO, CRETE
Grecia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.