氮化镓基半导体激光器可靠性研究

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本论文以提高GaN基激光器的可靠性为主要目的,初步建立了激光器可靠性分析方法,研究了激光器快速和缓慢退化机制,取得了以下研究成果:  1.研究了激光器封装热沉尺寸和芯片结构尺寸对激光器热阻的影响规律;通过对正向电压法测结温的方法改进,将激光器结温测量的时间延迟缩短到300 ns,提高了激光器的结温测量精确度。  2.研究了激光器的瞬态温度特性,建立了基于瞬态降温曲线研究激光器退化机制的方法,该方法能够准确定位激光器退化的位置,结合其他表征分析方法可以进一步研究激光器的退化机制。  3.研究了激光器快速退化机制,认为激光器快速退化的主要原因是管状缺陷的存在,形成漏电通道,非辐射复合产生大量的热,引起局部高温,造成局部材料熔融产生空洞,使PN结短路,激光器失效。  4.研究了激光器缓慢退化机制,认为激光器缓慢退化的主要原因是有源区产生了新的非辐射复合中心缺陷,导致激光器发光特性变差,通过变温PL结果进一步确定该缺陷的激活能为10.2 meV。
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