本文關(guān)鍵詞：905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的電流輸運(yùn)特性

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【摘要】：高功率脈沖半導(dǎo)體激光器可以廣泛應(yīng)用于激光雷達(dá)、測(cè)距、醫(yī)療以及車載防撞系統(tǒng)中。近年來,激光測(cè)距、泵浦等系統(tǒng)繼續(xù)向大功率、小型化發(fā)展,要求905nm大功率半導(dǎo)體激光器具有大功率、小電流和窄發(fā)散角等特性。905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器在相同的電流下能產(chǎn)生高于常規(guī)半導(dǎo)體激光器幾倍的輸出功率,具有小電流大功率的特點(diǎn),因此905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器激光器倍受青睞,成為了905 nm大功率半導(dǎo)體激光器研究的主要方向。多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的有源區(qū)之間的距離減小,會(huì)發(fā)生耦合現(xiàn)象,而增大多有源區(qū)之間的距離產(chǎn)生的非耦合會(huì)引起嚴(yán)重的電流擴(kuò)展,本文主要模擬了半導(dǎo)體體材料的電流輸運(yùn)特性和905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的有源區(qū)之間的距離對(duì)電流的影響,理論分析電流的分布情況。介紹了器件制備過程中光刻、腐蝕和封裝等工藝,制備了905nm雙有源區(qū)半導(dǎo)體激光器,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證模擬理論的情況。本文的主要內(nèi)容包括:1、研究了半導(dǎo)體激光器的國內(nèi)外發(fā)展情況和應(yīng)用前景,分析了多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的工作原理。2、從電流連續(xù)性方程和泊松方程入手,求解半導(dǎo)體體材料的電位和電流密度分布。3、從半導(dǎo)體體材料入手,結(jié)合量子阱和隧道結(jié)的公式建立了多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的二維電流輸運(yùn)模型。求解雙有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的電位和電流密度分布,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。4、成功制備了條寬為100μm、引線孔寬度為95μm、腔長為2000μm的905nm雙有源區(qū)半導(dǎo)體激光器,對(duì)其進(jìn)行I-V特性、光譜測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：多有源區(qū) 隧道結(jié) 半導(dǎo)體激光器 電流輸運(yùn)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN248.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展9-10
• 1.2 大功率半導(dǎo)體激光器10-12
• 1.2.1 大功率半導(dǎo)體激光器的發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.2.2 大功率半導(dǎo)體激光器存在的主要問題10-11
• 1.2.3 提高半導(dǎo)體激光器輸出光功率的措施11-12
• 1.3 多有源區(qū)大功率半導(dǎo)體激光器12-14
• 1.3.1 多有源區(qū)大功率半導(dǎo)體激光器的機(jī)理12-13
• 1.3.2 多有源區(qū)大功率半導(dǎo)體激光器的優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.3.3 多有源區(qū)大功率半導(dǎo)體激光器的研究現(xiàn)狀14
• 1.4 本論文的主要工作14-17
• 第2章 905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器17-27
• 2.1 半導(dǎo)體激光器的基本結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器激射的三要素18-21
• 2.2.1 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布18-19
• 2.2.2 諧振腔19-20
• 2.2.3 光增益大于損耗20-21
• 2.3 905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的主要特征參數(shù)21-25
• 2.3.1 半導(dǎo)體激光器的電學(xué)特性參數(shù)22-23
• 2.3.2 半導(dǎo)體激光器的光學(xué)特性參數(shù)23
• 2.3.3 半導(dǎo)體激光器的光電特性參數(shù)23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的電流輸運(yùn)27-45
• 3.1 半導(dǎo)體體材料的電流輸運(yùn)27-31
• 3.1.1 理論模型27-29
• 3.1.2 數(shù)值方法29-31
• 3.1.3 數(shù)值結(jié)果31
• 3.2 多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的電流輸運(yùn)31-44
• 3.2.1 理論模型31-36
• 3.2.2 數(shù)值方法36-39
• 3.2.3 數(shù)值結(jié)果39-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第4章 905nm多有源區(qū)半導(dǎo)體激光器的制備45-57
• 4.1 905nm半導(dǎo)體激光器的外延工藝介紹45-46
• 4.2 905nm半導(dǎo)體激光器的后工藝介紹46-54
• 4.2.1 清洗47
• 4.2.2 光刻47-50
• 4.2.3 腐蝕GaAs、PECVD、濺射、快速退火50-51
• 4.2.4 器件封裝51-54
• 4.3 器件測(cè)試54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63-65
• 致謝65

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本文編號(hào)：861746