TM模808LD外延片MOCVD外延生长研究

摘要

本文介绍了金属有机化学气相沉积(MOCVD)的基本情况及材料生长的优势,讨论了用MOCVD生长TM模808 nm激光外延片的生长工艺。采用15度偏角砷化镓单晶片做为衬底,研究了不同气相砷磷比同固相GaAsP中P组分的关系,分析不同量子阱厚度及应变量对轻重空穴的影响,找到了不同阱宽厚度影响激光器模式的厚度转变点。当阱宽为14 nm时,可以得到TM模式的808 nm激光器。对波导层厚度进行了优化,最终制成了TM模808 nm激光器,其斜率效率最大1.35W/A,最大光电转换效率为60.2％@3.6 A,在10 A电流下输出功率为11.5 W,可以常温下3W连续工作,老化450小时退化率小于3%。

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第一章 绪论

1.1半导体激光器的发展

1.2半导体激光器的应用

1.3小结

第二章 TM模808nm激光器外延片的设计与分析

2.1 AlGaAs与GaAsP材料参数与光学、电学特性

2.2半导体激光器的基本结构

2.3 TM模808激光器有源层的设计

2.4 TM模808激光器波导层的设计

2.5小结

第三章 TM模808nm激光器外延结构模拟分析

3.1 TM模式激光器外延材料及结构设计

3.2激光器外量子效率变化模拟分析

3.3非对称限制波导结构的设计与分析

3.4小结

第四章 TM模808nm激光器外延片MOCVD生长研究

4.1 MOCVD设备概述

4.2有源层GaAsP材料的生长研究

4.3 TM模808nm激光器外延片生长

4.4小结

第五章 TM模808nm半导体激光器性能分析

5.1半导体激光器工艺概述

5.2激光器模式测试

5.3静态参数分析

5.4激光器老化参数分析

5.5小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献