940nm應(yīng)變量子阱激光器及其可靠性研究.pdf

1、　　940nm應(yīng)變量子阱半導(dǎo)體激光器是近幾年來(lái)國(guó)際上受到高度重視，具有廣闊應(yīng)用前景和發(fā)展十分迅速的一種新型半導(dǎo)體激光器。 本論文從器件設(shè)計(jì)、材料生長(zhǎng)和可靠性分析等方面所做的工作如下：分析940nmInGaAs/GaAs/AlGaAs應(yīng)變量子阱激光器的有源層、波導(dǎo)層及限制層等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)器件閾值電流及其溫度特性、發(fā)散角、效率的影響，并對(duì)激光器的阱層、波導(dǎo)層、限制層厚度和組分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化了目前常用的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角近似公式，通過(guò)模擬計(jì)

2、算表明：我們的近似公式在半導(dǎo)體激光器實(shí)際使用的波導(dǎo)層范圍，具有很好的精度，可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算，為器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了便捷的依據(jù)。利用VGV80H分子束外延系統(tǒng)對(duì)GaAs、AlGaAs單晶材料及InGaAs/GaAs/A1GaAs應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了外延生長(zhǎng)。分析了生長(zhǎng)溫度、生長(zhǎng)速度、Ⅴ/Ⅲ族束流比、襯底偏向、摻雜、橢圓缺陷等條件對(duì)生長(zhǎng)質(zhì)量的影響。利用高能電子衍射(RHEED)、光熒光(PL)、雙晶X射線衍射、電化學(xué)C-V、掃描電鏡(S

3、EM)等手段對(duì)材料進(jìn)行了檢測(cè)和分析，獲得了高質(zhì)量應(yīng)變量子阱激光器材料生長(zhǎng)的最佳工藝條件。對(duì)940nm應(yīng)變量子阱激光器進(jìn)行了可靠性分析，采用大光腔結(jié)構(gòu)、n型GaAs作為阻擋層及氦離子注入形成非電流注入?yún)^(qū)、金錫合金焊料的管芯燒結(jié)技術(shù)有效地提高了COD的閾值?！　〔捎肕BE方法獲得了高質(zhì)量的940nm波長(zhǎng)應(yīng)變量子阱激光器外延材料，材料的閾值電流密度分別低達(dá)190A/cm2(腔長(zhǎng)為800μm)及175A/cm2(腔長(zhǎng)為1800μm)。采用大光