Al giorno d'oggi, l'applicazione di laser a semiconduttore ad alta potenza copre quasi tutti i campi high-tech tra cui aerospaziale militare, produzione industriale, assistenza medica e sanitaria, inclusa l'archiviazione dei dati, la comunicazione in fibra ottica, la spoletta laser, la tecnologia olografica, la stampa a scansione, le prestazioni di intrattenimento, ecc. Il motivo è dovuto ai suoi numerosi vantaggi, come il prezzo basso, la forte integrazione, il basso consumo energetico e l'alta efficienza. Il laser a semiconduttore ad alta potenza da 808 nm è un tipo di laser a semiconduttore nato prima e studiato più a fondo. Una delle sue applicazioni più importanti è come fonte di pompaggio per laser a stato solido. Ora ha sostanzialmente sostituito la tradizionale sorgente della pompa della lampada. Il motivo principale è O a causa dell'elevata efficienza di conversione che il tradizionale pompaggio delle lampade non può raggiungere. I laser a semiconduttore ad alta potenza da 905 nm sono innocui per gli occhi umani, quindi sono ampiamente utilizzati nella terapia dell'occhio laser, nella visione notturna a infrarossi, nella realtà virtuale e così via. I laser a semiconduttore progettati in questo documento adottano tutti una struttura a grande cavità, che può non solo migliorare la soglia di danno della superficie della cavità catastrofica, ma anche sopprimere il laser in modalità di ordine elevato. Il pozzo quantico del laser a semiconduttore da 808 nm adotta rispettivamente InAlGaAs e GaAsP e l'uso del pozzo quantico GaAsP privo di alluminio è vantaggioso per migliorare l'affidabilità del dispositivo. Il laser a 905 nm adotta una struttura a cascata tunnel multi-regione attiva, che può migliorare significativamente l'efficienza quantica interna del laser. Questo documento studia principalmente i laser a semiconduttore ad alta potenza da 808nm e 905nm dai seguenti aspetti: in primo luogo, vengono introdotti la storia dello sviluppo, lo stato della ricerca e le applicazioni dei laser a semiconduttore. In secondo luogo, vengono esposti il principio di funzionamento e le precauzioni delle apparecchiature per la crescita di wafer epitassiali e delle apparecchiature di collaudo. In questo laboratorio, il sistema di deposizione di vapori di composti metallo-organici (MOCVD) EMCORE D125 dell'azienda Vecco negli Stati Uniti viene utilizzato per la crescita di wafer epitassiali. L'apparecchiatura di test è il sistema di test dello spettro di fluorescenza ottica PLM-100 della società Philips e il modello CV elettrochimico di Accent PN44{{40}}0. sistema di prova (ECV). Quindi, viene introdotto il processo di progettazione di un tipico laser a semiconduttore a pozzo quantico deformato, compreso il calcolo del bandgap del pozzo quantico deformato, il calcolo dell'ordine di banda, la relazione tra la lunghezza d'onda del laser e la composizione del materiale del pozzo quantico e la larghezza del pozzo , ecc. La simulazione utilizza una matrice di trasferimento basata su Hamiltoniana di Kohn-Luttinger. Sulla base della teoria di cui sopra, sono state effettuate simulazioni sulla regione attiva dei laser a semiconduttore da 808 nm e 905 nm per determinare la composizione del materiale e la larghezza del pozzo dei pozzi quantici. I pozzi quantici laser a semiconduttore da 808 nm utilizzavano rispettivamente 10 nm In0.14Al0.11Ga0.75As e 12 nm. Il pozzo quantico laser a semiconduttore GaAs0.84P0.16, 905nm adotta 7nm In0.1Ga0.9As e la regione attiva adotta una struttura a doppio pozzo quantico. Lo strato barriera e lo strato guida d'onda dei laser a semiconduttore a 808 nm e 905 nm sono Al0.3Ga0.7As e lo strato di confinamento è Al0.5Ga0.5As. Su questa base, la crescita epitassiale MOCVD viene eseguita sulla struttura della regione attiva, e la struttura e le condizioni epitassiali vengono ottimizzate secondo i risultati del test PL, e infine si ottiene la struttura della regione attiva ottimizzata. Infine, sulla base della regione attiva del pozzo quantico dopo l'ottimizzazione dell'epitassia, aumentando lo spessore dello strato di guida d'onda, dello strato di confinamento, dello strato di protezione, ecc., e facendo un appropriato drogaggio, la struttura viene accresciuta epitassialmente dal sistema di epitassia MOCVD, e quindi la struttura è sottoposta a fotolitografia. , corrosione, deposizione, sputtering, scissione, rivestimento, sinterizzazione, saldatura a pressione, imballaggio e altri post-processi, viene preparato lo stampo laser finito. I pro e i contro delle prestazioni
