高功率半导体激光列阵芯片测试表征与仿真优化

摘要：

针对高功率半导体激光芯片工作温度升高易引起芯片性能退化和失效问题,首先理论分析了工作温度对内量子效率的影响机理.其次,为量化温度影响芯片稳定性的主要因素,自主搭建高功率半导体激光列阵芯片测试系统,研究15～60℃半导体激光列阵芯片的温度特性,分析了5种能量损耗分布及其随温度的变化趋势.实验结果表明,当温度由15℃升高至60℃,载流子泄漏损耗占比由2.30％急剧上升至11.36％,是造成半导体激光芯片在高温下电光转换效率降低的主要因素.最后进行了外延结构的仿真优化,仿真结果表明,提高波导层Al组分至20％,能有效限制载流子泄漏,平衡Al组分增加带来的串联电阻增大问题,可以获得高效率输出.该研究对高温下半导体激光芯片的设计具有重要的指导意义.

关键词：高功率、半导体激光列阵芯片、高温特性、能量损耗分布

所属期刊栏目：42

分类号：TN248.4(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基金;陕西省自然科学基金;陕西省自然科学基金;陕西省科技厅人才项目

在线出版日期：2021-06-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：674-681