AlGaInP紅光激光器的特性模擬和工藝研究.pdf

1、大功率半導(dǎo)體激光器由于具有較高的輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于泵浦固體激光器、激光加工、打印、光存儲(chǔ)、光通訊以及激光醫(yī)療等領(lǐng)域。近年來，隨著大功率半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)其也提出了越來越高的要求。
　　 本論文主要研究大功率AlGaInP紅光氧化條形激光器的器件結(jié)構(gòu)對(duì)其特性的影響。在模擬方面，通過使用Crosslight公司的PICS3d軟件分析應(yīng)變量子阱厚度、波導(dǎo)層厚度、波導(dǎo)層材料組分對(duì)半導(dǎo)體激光器特性的影響。模

2、擬結(jié)果表明，當(dāng)量子阱的厚度約為5nm，應(yīng)變大小為1％時(shí)，激光器的閾值電流最小，斜率效率最高；當(dāng)波導(dǎo)層的厚度在80nm附近時(shí)，閾值電流最小，而斜率效率隨波導(dǎo)層厚度變化復(fù)雜；當(dāng)波導(dǎo)層材料(AlxGal-x)0.5In0.5P中的Al組分逐漸增大時(shí)，閾值電流增大；而斜率效率在x為0.4時(shí)最小。
　　 實(shí)驗(yàn)方面，采用閉管擴(kuò)散Zn的方法在氧化條形激光器腔面附近制作了非吸收窗口，減少光吸收，防止激光器過早出現(xiàn)光學(xué)災(zāi)變損傷(COD)，提高大功

3、率半導(dǎo)體激光器的最大輸出功率。本論文研究了不同擴(kuò)散溫度和時(shí)間，Zn雜質(zhì)擴(kuò)散誘導(dǎo)量子阱混雜對(duì)AlGaInP半導(dǎo)體激光器特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)擴(kuò)散時(shí)間為20min時(shí)，隨著擴(kuò)散溫度從480℃升高到580℃，激光器外延片擴(kuò)散窗口處的光致發(fā)光譜波長(zhǎng)藍(lán)移量從9nm增加到65nm，較高溫度和較長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)散條件會(huì)對(duì)有源區(qū)的發(fā)光特性造成災(zāi)變性破壞。將經(jīng)過量子阱混雜的外延片制作成帶非吸收窗口結(jié)構(gòu)激光器，其連續(xù)工作無扭折輸出功率大于1.8W，超過常規(guī)無