大功率半导体激光器腔面钝化工艺研究

论文摘要

随着科技的发展,对高功率半导体激光器的需求变得越来越大,因此研究它的可靠性和提高它的输出功率就显得非常重要。研究表明,腔面退化是激光器产生退化的主要原因,特别是以GaAs为基础的含Al的高功率半导体激光器的腔面退化更为严重。所以,本论文从腔面退化机理展开,以808nm GaAs/AlGaAs高功率半导体激光器做为研究对象,提出了可以改善激光器腔面退化问题的方案,即腔面钝化的工艺,从而提高激光器的输出功率和可靠性。本论文首先研究分析了Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的表面性质,指出表面态引起的非辐射复合是GaAs/AlGaAs激光器腔面发生光学灾变损伤的主要原因。在激光器腔面钝化工艺的研究方面,本论文深入研究了含硫溶液的湿法钝化及硫化氢和氩混合等离子体的干法钝化工艺。在激光器腔面镀膜工艺方面,研究了高反射膜和增透膜的工艺。总之,本论文通过对激光器腔面的钝化工艺技术的研究,进一步提高了激光器的稳定性和COD的阈值,为激光器在高功率和高温条件下的应用提供了保证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高功率半导体激光器的发展状况和可靠性研究现状分析
• 1.3 论文研究的主要内容
• 第二章 激光器腔面的表面态的分析研究
• 2.1 表面态的由来和意义
• 2.2 表面分析技术的研究
• 2.3 表面态在激光器退化中的所起的作用
• 2.4 表面钝化的概念
• 2.5 化合物半导体表面钝化的方法介绍
• 第三章 激光器腔面钝化工艺的分析研究
• 3.1 含硫溶液的湿法钝化方法
• 3.2 硫化氢+氩气等离子体干法钝化的方法研究
• 3.3 干法钝化和湿法钝化方法的效果的比较
• 第四章 半导体激光器腔面的镀膜工艺
• 4.1 激光器腔面镀膜的设计
• 4.2 高功率半导体激光器腔面反射率的优化
• 4.3 高反射膜的制备
• 4.4 增透膜的制备
• 4.5 激光器腔面钝化工艺的比较
• 结论
• 致谢
• 参考文献