带有非吸收窗口的高性能InGaAs/AlGaAs量子阱激光二极管

• 作者: 刘翠翠 林楠 马骁宇 井红旗 刘素平
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: 半导体激光二极管 腔面光学灾变损伤 量子阱混杂 非吸收窗口
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理|Device Fabrication and Physics
• 页码范围: 110-118
• 页数: 9页
• 分类号: TP248.4|TH314+.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CJL.20210306

摘要

为了解决限制近红外单发射区InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光二极管失效阈值功率提升的腔面光学灾变损伤问题,研制了一种带有Si杂质诱导量子阱混杂非吸收窗口的新型激光二极管,并对其性能进行了测试分析.首先,对于带有非吸收窗口的二极管,在其谐振腔上方前后腔面附近的窗口区域覆盖50 nm Si/100 nm SiO2组合介质层,在远离腔面的增益区域覆盖50 nm Si/100 nm TiO2组合介质层,并采用875℃/90 s快速热处理工艺促进Si杂质扩散诱导量子阱混杂并去除非辐射复合中心.然后,基于相同外延结构、相同流片工艺制备了无非吸收窗口的激光二极管作对照组.测试结果显示,带有非吸收窗口的新型激光二极管平均峰值输出功率提升约33.6％,平均峰值输出电流提升约50.4％,腔面光学灾变损伤的发生概率和破坏程度均明显降低,且其阈值电流、斜率效率及半高全宽等特性也无任何退化.该研究证明,采用Si杂质诱导量子阱混杂技术制备的非吸收窗口,对近红外单发射区InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光二极管腔面光学灾变损伤有明显的抑制效果.