Недавно, Каролина b Lim и ее команда опубликовали бумагу в японском журнале прикладной физики Applied, в котором неполярное m ориентированное на GaN: Гетероструктуры Si/Al, который (Ga) n выросли на свободно стоящем GaN для оптической электроники intersubband в рядах коротк-длины волны, средне и длинноволновой части инфракрасной области были определены для того чтобы определить доступные спектральные ряды для абсорбции ISB в SWIR, MIR, и окна ЕЛИ спектральные, они конструировало 3 серии m-GaN/AlGaN MQWs с различными толщинами QW и составами Al для сравнения. Структурный анализ показал что уменшение состава Al барьеров под 10% приведенным к улучшенным плоскостности и закономерности слоев и уменьшенной плотности дислокации.
Оптически, абсорбция ISB наблюдалась в ряде 1.5-5.8 μm (meV 827-214) с верхним ограничением быть набором вторым заказом диапазона GaN Reststrahlen. Путем увеличение ширины QW и уменьшение состава Al в барьерах, возможно перенести абсорбцию ISB к ряду ЕЛИ, от 1,5 до 9 THz (6,3 до meV 37,4), который демонстрирует что возможно для GaN покрыть диапазон 7-10 THz, запрещая к GaAs основанным на технологиям. Однако, высокая давая допинг плотность приспособленная к абсорбции ISB в регионах SWIR и MIR (с высокой энергией переводит meV 200-800) водит к широкополосной абсорбции ISB в ряде ЕЛИ (низкоэнергическом meV переходов ≈30). Уменшение давать допинг вровень одним порядком величины водит к значительному уменьшению линии ширины абсорбции.
Свободно стоящие субстраты m-GaN GaN полу-изолируя используемые в их работе были поставлены CO. науки и техники Сучжоу Nanowin, Ltd. Этот добросердечные субстраты имеют очень высокое качество с низкой плотностью дислокации (более менее чем 5*10-5cm-2), которая очень соответствующая быть использованным в исследовать и делать предварительные электронно-оптические приборы.
До сих пор, большинств исследования на переходах ISB в мульти-сумм-колодцах (MQWs) для групп-III-нитрида фокусировали на структурах c-самолета приполюсных. Однако, в этом кристаллографическом направлении, вызванное поляризаци внутреннее электрическое поле делает ISB работы перехода стать более чувствительным к государству напряжения колодцев суммы (QWs). В результате оно затрудняет расширение переходов ISB к длинам волны длинноволновой части инфракрасной области. Хотя внутреннее электрическое поле может частично быть компенсировано вставкой разнослоистых архитектур QW, все еще главный барьер для дизайна прибора. Оно известен что польза неполярных кристаллографических направлений может избежать вызванного поляризаци поля в гетероструктурах GaN/AlGaN, и облегчает дизайн прибора пока поддерживающ преимущества материалов GaN.
Очевидно, nanostructures GaN/AlGaN обещают для новых приборов intersubband (ISB) с потенциалом покрыть весь инфракрасный спектр. В коротк-длине волны ультракрасной (SWIR), большие смещения зоны проводимости и времена релаксации ISB подводн-пикосекунды делают их апеллируя для ultrafast приборов photonics для радиосвязей. С другой стороны инфракрасного спектра, развитие компактных полупроводниковых источников THz сильно мотировать своими применениями в биологических и медицинских науках, промышленной и фармацевтической проверке качества, скрининге безопасностью и сообщении.