8月15日消息，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Grainger工程学院在《Applied Physics Letters》发表研究，展示了一种准周期光子晶体面发射激光器（QPCSEL），突破了传统PCSEL对周期性图案的依赖，为可调谐、高可靠半导体激光器开辟新路径。

光子晶体面发射激光器（PCSEL）过去二十年被视为面向国防和航空航天应用的先进半导体激光器方向，但该领域长期受制于“几何依赖”的器件制造方式：光子晶体图案虽可针对特定性能优化，但可用的图案形状和尺寸组合有限，制约了器件设计空间。

电子与计算机工程教授Kent Choquette团队的研究生Erin Raftery从拓扑保护（非重复）图案研究中获得启发，将准周期图案方法与团队2025年首次演示的埋层介质平台结合。与多数层状半导体材料通过垂直蚀刻微孔的工艺不同，Raftery先对二氧化硅层进行蚀刻，再在其上外延生长半导体，将图案嵌入器件内部。由此得到的部分周期性结构在室温下成功实现受激辐射。

这一工艺创新的意义在于：准周期图案不依赖严格晶格匹配，大幅扩展了可用图案库，激光器的波长调谐和制造容差随之提升。对半导体激光产业而言，室温工作的QPCSEL验证了“埋层介质+准周期图案”路线的可行性，为高功率、可调谐面发射激光器在激光雷达、传感与光通信领域的应用提供了新的技术选项。 （来源：Phys.org）