美國圣塔芭芭拉大學（UCSB）宣稱在4英寸藍寶石襯底上生長出第一個室溫下連續波（CW）電驅動半極性氮化鎵（GaN）藍色激光二極管（LDs）。研究人員表示該工作為大幅降低半極性激光二極管成本，并加快未來半極性GaN激光二極管及其應用開發方面做出了重大突破。

　　先藍寶石襯底上生長半極性GaN層。激光二極管結構采用沒有氮化鋁鎵（AlGaN）覆層的設計，并有一個薄的AlGaN電子阻擋層（EBL）。還通過MOCVD生長了具有InGaN多量子阱（MQW）有源區的外延結構。 用氧化銦錫（Sn）（ITO）完成包覆，并在高溫和低錫摻雜濃度下沉積。為了進行測試，將藍寶石襯底的厚度從650μm減至50μm，即首先拋光至90μm，然后進行電感耦合等離子體蝕刻至50μm。

　　在占空比為0.05％的情況下以500ns脈沖運行時，1800μmx8μm器件的閾值電流密度為6kA / cm2（880mA）。正向電壓為6.9V，墻上插頭效率（WPE）在1100mA（1.1A）下達到4.1％ ）。

　　單面注入2.8A電流可獲得的最大光輸出功率（P0）為1028mW（1.028W）。該團隊表示這是迄今為止在異質襯底上異質外延生長的半極性LD的最佳性能。在藍寶石襯底上生長的半極性激光二極管的P0大于1W，標志著在探索低成本和高性能半極性激光二極管方面的重大突破。在注入1.4A電流時P0值為243mW。該設備在連續波條件下運行了一個小時，而性能沒有明顯下降。

　　該團隊認為將頂部倒裝芯片鍵合至高導熱性襯底可以顯著改善CW操作下的激光二極管性能和WPE。對發射光偏振的研究表明，在注入電流為1100mA時，與橫向磁（TM）相比，它幾乎是100％的橫向電（TE）。