韩国科学家为超高清XR研发超低阈值纳米线激光器
能在常温下实现低阈值激光发射的纳米线共振腔结构
（映维网Nweon 2026年03月20日）韩国国立金乌工科大学日前宣布，成功开发出一种基于InGaN/GaN半导体并能在常温下实现低阈值激光发射的纳米线共振腔结构。这项研究利用比传统薄膜结构具有更优异光电特性的纳米线结构，而所开发出的超小型纳米激光光源技术有望应用于新一代XR微型显示器产业。
团队指出，当前波导近眼显示技术面临的最大挑战之一是其极低的光学效率。特别是，传统的发光二极管光源具有固有的较大发散角以及较低的辐亮度和亮度，当光在波导系统中传播并最终到达人眼时，会经历巨大的光学损耗。另外，相关显示架构经常遇到色彩纯度不足和空间分辨率受限等问题，阻碍了真正沉浸式和逼真的视觉内容的生成。
基于激光的解决方案是实现这一目标的关键。激光器能提供高强度的光输出，可以有效补偿与复杂光学架构相关的光损耗。其窄的发射带宽提高了色彩纯度和保真度。另外，激光器具有快速的响应时间，而这对于实时视觉渲染至关重要。如果能够以超小型的形态制造激光器结构，则实现超过每英寸10000像素的分辨率就变得可行。
在此背景下，实现低阈值增益对于显示集成激光光源的实际应用尤为重要。
研究团队利用金属有机化学气相沉积工艺，通过独特的外延生长技术，在n-Si衬底上生长出高质量的n-GaN纳米线，并制造了在其侧面形成InGaN/GaN多重量子阱和p-GaN层的核-壳结构纳米线光共振腔体。
所述结构通过宽大的发光活性区域提高了光子的共振效率，为激光发射提供了有利条件。实验结果显示，在单根纳米线上，即使在常温连续波条件下，也观察到了低阈值的稳定蓝色激光发射，同时实现了高色纯度和单向发射特性。
本研究为超高清近眼显示器所需的纳米激光光源像素技术，以及基于纳米光子学的光电子集成器件拓展提供了可能性。
相关论文：Directionally-emitting single-nanowire CW lasing pixel for ultra-high resolution near-eye displays
研究人员表示：“这项研究成果是实现新一代VR/AR/XR用超高集成度纳米激光光源像素的原创技术。”
