大功率GaAs基半导体激光器COD监控及失效机理研究
发布时间：2021-07-24 17:21
大功率半导体激光器具有光输出功率大、波长范围广、供电方式简单、电光转换效率高、芯片尺寸小且稳定性高等突出优势,使得其广泛应用于激光打印、医疗矫正、激光测距等领域,同时对其性能和可靠性提出了更高的要求。本论文以激射波长为808 nm的大功率GaAs基半导体激光器为研究对象,利用自行设计、搭建的光纤测量系统对其腔面COD瞬态发生过程进行实时监控,并利用多种失效分析技术对瞬态失效和长期老化失效的激光器样品进行了深入失效分析,总结出相应的失效机理。本论文在实验和理论方面主要进行了以下几部分的研究:一、提出一种基于光纤探测的操作简便的腔面COD失效监控技术,实现了对3.5 W的808-nm GaAs基半导体激光器发生的瞬态COD过程的实时监控与记录。该技术方法利用一套基于1550-nm光纤耦合激光器光源和光电二极管探测的光学系统,对被测器件的腔面反射率进行实时测量。该系统具有2 ns的时间分辨率,可以实现对纳秒级时间范围内快速发生的COD过程进行实时、瞬态监控。实验结果显示,激射波长为808 nm的被测器件在脉冲电流驱动下,其腔面对于1550 nm测试激光的反射率在2030...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光器样品在COD脉冲内的驱动电流与发射光功率曲线图
在发生 COD 后出光腔面的显微照片，与 COD 脉冲来的有源区处腔面反射率的时间演化图[25]crograph of the laser diode output facet taken after CODhe output facet reflectance on the top of the active regiocamera during the COD-causing single pulse[25] 的单脉冲驱动电流时，条纹相机捕捉到腔面 COD 点，图 2-7 给出了 COD 脉冲内条纹相的时空演化图，并附上 COD 发生后该区域内，在引起 COD 的单脉冲内，有 4 个 COD 点依为一条随时间延长的暗带，先后出现的 4 条暗经数据处理，得出 4 个 COD 点处的腔面反均在 30~40 ns 内完成，标志着每个 COD 点显改变，而 4 个独立的 COD 点也在 300 ns 够直接监控 COD 过程中腔面材料及镀膜的形损毁的程度；能够得出单个 COD 点形成的时
cusedionbeam,FIB）能够将液态金属（、聚焦后照射于样品表面产生二次电子与 SEM 相似；此外，它也能用强电流完成微、纳米级别的表面形貌加工[35]。气体反应，从而有选择性地剥除金属、寸越来越小、结构越来越复杂的集成电益增长，而 FIB 在微纳级别的微观分析这一难题，目前，FIB 技术已广泛应用于分析、探针台（probingpad）引入、透领域[36]。制样过程中对器件原始组织损伤很小的TEM 样品，本实验所使用的 SEM 与 FLAB 600i，其照片见图 3-5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[2]由栅氧损伤引起闩锁效应的失效分析[J]. 刘楠,刘大鹏,张辉,祝伟明. 半导体技术. 2015(06)
[3]红外成像系统及其应用[J]. 李相迪,黄英,张培晴,宋宝安,戴世勋,徐铁峰,聂秋华. 激光与红外. 2014(03)
[4]聚焦离子束（FIB）及其应用[J]. 韩伟,肖思群. 中国材料进展. 2013(12)
[5]解析SEM&EDS分析原理及应用[J]. 翟青霞,黄海蛟,刘东,刘克敢. 印制电路信息. 2012(05)
[6]红外热像测温技术及其应用研究[J]. 李云红,孙晓刚,廉继红. 现代电子技术. 2009(01)
[7]红外测温基本原理及注意问题[J]. 张弓. 企业标准化. 2008(17)
[8]红外热成像无损检测技术及其应用现状[J]. 戴景民,汪子君. 自动化技术与应用. 2007(01)
[9]GaN基紫光LED的可靠性研究[J]. 商树萍,于彤军,陈志忠,张国义. 材料研究学报. 2006(02)
[10]PEM用于半导体器件失效缺陷检测和分析[J]. 唐凌,瞿欣,方培源,杨兴,王家楫. 半导体技术. 2004(07)
本文编号：3301093
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光器样品在COD脉冲内的驱动电流与发射光功率曲线图
在发生 COD 后出光腔面的显微照片，与 COD 脉冲来的有源区处腔面反射率的时间演化图[25]crograph of the laser diode output facet taken after CODhe output facet reflectance on the top of the active regiocamera during the COD-causing single pulse[25] 的单脉冲驱动电流时，条纹相机捕捉到腔面 COD 点，图 2-7 给出了 COD 脉冲内条纹相的时空演化图，并附上 COD 发生后该区域内，在引起 COD 的单脉冲内，有 4 个 COD 点依为一条随时间延长的暗带，先后出现的 4 条暗经数据处理，得出 4 个 COD 点处的腔面反均在 30~40 ns 内完成，标志着每个 COD 点显改变，而 4 个独立的 COD 点也在 300 ns 够直接监控 COD 过程中腔面材料及镀膜的形损毁的程度；能够得出单个 COD 点形成的时
cusedionbeam,FIB）能够将液态金属（、聚焦后照射于样品表面产生二次电子与 SEM 相似；此外，它也能用强电流完成微、纳米级别的表面形貌加工[35]。气体反应，从而有选择性地剥除金属、寸越来越小、结构越来越复杂的集成电益增长，而 FIB 在微纳级别的微观分析这一难题，目前，FIB 技术已广泛应用于分析、探针台（probingpad）引入、透领域[36]。制样过程中对器件原始组织损伤很小的TEM 样品，本实验所使用的 SEM 与 FLAB 600i，其照片见图 3-5。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[2]由栅氧损伤引起闩锁效应的失效分析[J]. 刘楠,刘大鹏,张辉,祝伟明. 半导体技术. 2015(06)
[3]红外成像系统及其应用[J]. 李相迪,黄英,张培晴,宋宝安,戴世勋,徐铁峰,聂秋华. 激光与红外. 2014(03)
[4]聚焦离子束（FIB）及其应用[J]. 韩伟,肖思群. 中国材料进展. 2013(12)
[5]解析SEM&EDS分析原理及应用[J]. 翟青霞,黄海蛟,刘东,刘克敢. 印制电路信息. 2012(05)
[6]红外热像测温技术及其应用研究[J]. 李云红,孙晓刚,廉继红. 现代电子技术. 2009(01)
[7]红外测温基本原理及注意问题[J]. 张弓. 企业标准化. 2008(17)
[8]红外热成像无损检测技术及其应用现状[J]. 戴景民,汪子君. 自动化技术与应用. 2007(01)
[9]GaN基紫光LED的可靠性研究[J]. 商树萍,于彤军,陈志忠,张国义. 材料研究学报. 2006(02)
[10]PEM用于半导体器件失效缺陷检测和分析[J]. 唐凌,瞿欣,方培源,杨兴,王家楫. 半导体技术. 2004(07)
本文编号：3301093
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