量子阱二维材料性能优良量子阱激光器是重要下游市场
量子阱二维材料性能优良 量子阱激光器是重要下游市场
量子阱(QW),是与电子的德布罗意波长可比的微观尺度上的势阱,是由两种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。量子阱是一种二维材料,在量子力学发展早期,量子阱概念即被提出,其相关技术与应用研究持续深入,量子阱激光器是量子阱的代表性应用领域。
受量子阱宽度、阱壁限制,在量子阱中,载流子仅能够在与阱壁平行的二维平面内自由运动,不能向垂直方向运动。与三维材料相比,量子阱中的电子态、声子态、元激发、相互作用等均存在较大差别。根据新思界产业研究中心发布的 《2022-2026年量子阱行业深度市场调研及投资策略建议报告》 显示,受以上因素影响,应用在半导体材料领域,量子阱会呈现出独特的电学、光学性能,并可以通过改变材料组分、掺杂成分、材料结构、薄层厚度等对量子阱的特性进行调控。
半导体激光器体积小、可靠性高,具有可调制电流、可输出高速激光的特点,并且可与集成电路兼容,是一种重要的激光器类型,预计2020-2025年,全球半导体激光器市场规模将以9.6%左右的年均复合增速快速增长。量子阱激光器是半导体激光器的一种,量子阱一般应用在激光二极管的有源区,窄带隙有源区夹在宽带隙半导体材料中间,或者与之交替重叠,当载流子被限制在有源层内时,即形成量子阱。
根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年量子阱激光器行业深度市场调研及投资策略建议报告》 显示,量子阱激光器具有频率小、阈值电流低、谱线宽度窄、输出功率高、调制速度快、温度适应范围宽等特点,是半导体激光器中的主流产品之一。量子阱激光器主要包括量子线激光器、量子点激光器两大类。相较来说,受量子点独特性能的影响,量子点激光器在阈值电流、温度适应性、增益效果等方面更具优势,未来应用前景更为广阔。
量子阱激光器在激光加工、激光医疗、检验检测、环保等领域应用广泛,研发价值大。2019年,中国科学院半导体研究所团队突破了刻蚀与钝化等核心工艺,研制出新型锑化物半导体量子阱激光器,其单管和巴条组件分别实现1.62瓦和16瓦的室温连续输出功率,综合性能达到国际一流水平。
新思界行业分析 人士表示,量子阱是一种二维材料,在传统半导体材料性能开发接近物理极限的情况下,拥有独特性能的二维材料开发与应用受到关注,量子阱市场空间正在快速增长。现阶段,半导体激光器是量子阱的主要应用市场,量子阱概念是随着量子力学发展而提出,未来在量子力学领域同样具有广阔发展空间。由此来看,未来量子阱行业发展前景良好。
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