研究人員認為對于實現連續波操作，小于10kA/cm²的閾值必不可少，另一個要求是工作電壓必須小于10V，UV-B波長范圍是280-315nm。

　　在先前的工作中，研究小組發現氮化鋁鎵（AlGaN）結構UV-B激光二極管的一個問題是波導層的自發發射，這是器件性能的寄生現象，可以減少電荷載流子注入到激光器的有源區域。通過減薄波導以提高注入效率并優化包層以維持/增強激光區域的光學限制，可以提高最新器件的閾值。

　　受實驗和模擬的啟發，研究人員使用金屬有機氣相外延（MOVPE）在AlGaN緩沖液上生產了一種優化的器件，位錯密度約為1x10⁹ /cm²，沉積在經濺射和退火處理的AlN模板上，在n側的覆層是無意摻雜的（u-AlGaN），而在上部覆層中則摻雜了鎂，以提供p型導電性。

　　器件制造過程使用電感耦合等離子體（ICP）臺面蝕刻和電子束蒸發來沉積釩/金/鈦/金n電極和鎳/鉑/金p電極。二氧化硅用于電隔離n電極和p電極，接觸墊由鈦/金組成。在四甲基氫氧化銨溶液中，采用等離子刻蝕和濕法刻蝕相結合的方法制備了無涂層鏡面。

　　諧振器長度為2000μm，p電極寬度為10μm的激光二極管的激光閾值電流密度為14.2kA/cm²，而該小組先前報告的類似激光二極管的激光閾值電流密度為25kA/cm²。研究人員將這種改進歸因于增加的注射效率和光學限制。

　　在一系列具有諧振器長度和p電極寬度的激光二極管的實驗中，研究人員表示為了進一步降低閾值電流，還需要研究其他因素。13.3kA/cm²閾值的器件具有2000μm諧振器和15μm寬的p電極。實驗準備涉及兩個器件，這些器件生長在底層AlGaN緩沖液上，位錯密度稍高，約為~3x10⁹/cm²。

　　外延設計包括可變厚度的波導層（150nm和50nm）和上部包層，以及到10nm p-GaN接觸的兩個成分梯度步驟。在室溫下，相對于寄生亞峰，更薄的50nm波導具有更強的阱峰值發射。

　　非必須副峰值是由于波導層引起的，因此可以期望減小波導的厚度來減小亞峰發射。當然，變薄波導會減少有源層中的光限制，模擬結果表明，樣品B的波導較薄，使得更多的光進入吸收層，降低了激光效率。相對于150nm波導結構的100/cm，光吸收估計為260/cm。

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