美国圣塔芭芭拉大学（UCSB）宣称在4英寸蓝宝石衬底上生长出第一个室温下连续波（CW）电驱动半极性氮化镓（GaN）蓝色激光二极管（LDs）。研究人员表示该工作为大幅降低半极性激光二极管成本，并加快未来半极性GaN激光二极管及其应用开发方面做出了重大突破。
先蓝宝石衬底上生长半极性GaN层。激光二极管结构采用没有氮化铝镓（AlGaN）覆层的设计，并有一个薄的AlGaN电子阻挡层（EBL）。还通过MOCVD生长了具有InGaN多量子阱（MQW）有源区的外延结构。 用氧化铟锡（Sn）（ITO）完成包覆，并在高温和低锡掺杂浓度下沉积。为了进行测试，将蓝宝石衬底的厚度从650μm减至50μm，即首先抛光至90μm，然后进行电感耦合等离子体蚀刻至50μm。
在占空比为0.05％的情况下以500ns脉冲运行时，1800μmx8μm器件的阈值电流密度为6kA / cm2（880mA）。正向电压为6.9V，墙上插头效率（WPE）在1100mA（1.1A）下达到4.1％ ）。
单面注入2.8A电流可获得的最大光输出功率（P0）为1028mW（1.028W）。该团队表示这是迄今为止在异质衬底上异质外延生长的半极性LD的最佳性能。在蓝宝石衬底上生长的半极性激光二极管的P0大于1W，标志着在探索低成本和高性能半极性激光二极管方面的重大突破。在注入1.4A电流时P0值为243mW。该设备在连续波条件下运行了一个小时，而性能没有明显下降。
该团队认为将顶部倒装芯片键合至高导热性衬底可以显着改善CW操作下的激光二极管性能和WPE。对发射光偏振的研究表明，在注入电流为1100mA时，与横向磁（TM）相比，它几乎是100％的横向电（TE）。
