北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室， 北京 100124
电流的侧向限制对半导体激光器具有重要意义，在半导体激光器有源区加入侧向限制结构一方面可以实现侧向限制，另一方面可以在一定范围内降低阈值电流密度。但是常规的侧向限制方法无论是侧向波导结构还是浅隔离槽结构都无法高效地抑制电流的侧向扩展。设计了新型的深隔离槽结构，利用Comsol软件仿真模拟侧向限制，发现深度超过外延层厚度的深隔离槽结构能更有效地提高电流的注入效率。在工艺中利用感应耦合等离子体刻蚀在距离脊型台两侧100 μm的位置刻蚀深度为4 μm的深隔离槽。实验结果表明，工作电流为5 A时，腔长4 mm具有深隔离槽结构的半导体激光器芯片输出功率为 3.6 W，阈值电流为0.3 A,阈值电流密度为78.95 A/cm2。结果表明新型深隔离槽结构可以有效抑制电流的侧向扩展。
激光器 大功率半导体激光器 侧向限制 Comsol仿真 低阈值电流密度 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 071403
1 中国科学院激发态物理开放实验室, 长春 130021
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130021
3 长春光学精密机械学院高功率激光国防重点实验室, 长春 130022
4 Astronomy and Physics Department, Cardiff University, UK
研究了用MOCVD方法生长的InGaAs/AlGaAs单量子阱(SQW)激光器阈值、温度依赖特性及光增益谱。在300 Κ下2000 μm腔长的激光器的激射阈值电流密度为200 A/cm2。在250 Κ到400 Κ范围内, 激光器表现出很好 的激射阈值温度稳定性,其阈值电流密度特征温度为179 Κ。在160～220 Κ范围内激光器的阈值电流随温度升高而减小,表现出负特征温度现象。
单量子阱 负特征温度 低阈值电流密度 光增益
