大功率多有源區(qū)列陣激光器的研究.pdf

1、半導體光電器件是光電子產業(yè)中最重要的組成部分，是繼大規(guī)模集成電路之后，信息高技術領域中最有發(fā)展前途的產品。半導體激光器在光電子技術領域中的位置、應用和發(fā)展趨勢，正像當年晶體管在電子技術領域中一樣，起著其它激光器不可替代的作用。本論文主要分析了波長為980nm的條形半導體激光器的工藝、結構特點，以及相應的理論和實驗結果，這些為激光器取得大功率奠定了基礎。 為了獲得大功率，必須對半導體激光器性能和特點進行詳細分析。本論文采用了理論與

2、實驗相結合的方法對激光器進行研究。對激光器的常規(guī)工藝流程和普通光刻版進行了詳細的說明后，介紹了一種自主設計制作的多功能列陣激光器光刻版，此光刻版可以實現(xiàn)一次光刻出現(xiàn)兩個不同填充因子的圖形，可以在完全相同的工藝條件下比較不同填充因子激光器的性能，避免了工藝波動造成的不利影響。采用了Box-in-Box對位技術，對位精確度有了明顯提高。同時對位標記的巧妙應用可以做出不同類型的圖形，做到了一版多用。 列陣激光器有很多發(fā)光單元，之間電場

3、、光場會互相影響，因此必須引入隔離槽來進行隔離。通過理論分析和實驗數據得出：隔離槽的深度和側向位置確實影響輸出功率，斜率效率，閾值電流等重要參數，但是刻蝕對有源層的損耗也對這些參數有較大影響，所以在實際工藝中，要綜合考慮這些因素。隔離槽的最佳刻蝕深度在上限制層P區(qū)，以不超過有源區(qū)為準；隔離槽的最佳側向位置與臺面越近越好，以不增加非輻射復合為準。同時對隔離槽的絕緣問題進行了分析，提出了利用濕法氧化工藝在隔離槽的側壁形成一層材料本體氧化膜，

4、提高器件的輻射復合效率。本實驗室濕氧工藝已經取得了一些進展，由于是新工藝、及實驗條件限制，濕氧工藝條件有待進一步優(yōu)化。 分析了單有源激光器的閾值電流特點，即閾值電流在很大的腔長范圍內保持恒定，造成這樣現(xiàn)象的原因是有源區(qū)不摻雜和采用了線形漸變折射率導引機制的量子阱激光器結構，使得內損耗很小，閾值增益主要由腔面損耗決定，導致閾值電流不隨腔長變化。分析了量子阱內捕獲載流子的原理，提出了捕獲.逃逸模型。分析了隧道再生大功率半導體激光器的