Hoy en día, la aplicación de láseres semiconductores de alta potencia cubre casi todos los campos de alta tecnología, incluida la industria aeroespacial militar, la producción industrial, la atención médica y de la salud, incluido el almacenamiento de datos, la comunicación por fibra óptica, la espoleta láser, la tecnología holográfica, la impresión de escaneo, el rendimiento de entretenimiento, etc. La razón es por sus propias muchas ventajas, como el bajo precio, la fuerte integración, el bajo consumo de energía y la alta eficiencia. El láser semiconductor de alta potencia de 808nm es un tipo de láser semiconductor que comenzó antes y se estudió más profundamente. Una de sus aplicaciones más importantes es como fuente de bombeo para láseres de estado sólido. Ahora básicamente ha reemplazado la fuente de bomba de lámpara tradicional. La razón principal es O debido a la alta eficiencia de conversión que el bombeo de lámpara tradicional no puede lograr. Los láseres semiconductores de alta potencia de 905nm son inofensivos para los ojos humanos, por lo que se utilizan ampliamente en la terapia ocular con láser, la visión nocturna infrarroja, la realidad virtual, etc. Todos los láseres semiconductores diseñados en este documento adoptan una estructura de cavidad grande, que no solo puede mejorar el umbral de daño de la superficie de la cavidad catastrófica, sino que también suprime el modo láser de alto orden. El pozo cuántico de láser semiconductor de 808nm adopta InAlGaAs y GaAsP respectivamente, y el uso de pozo cuántico de GaAsP sin aluminio es beneficioso para mejorar la confiabilidad del dispositivo. El láser de 905nm adopta una estructura de cascada de túnel de región multiactiva, que puede mejorar significativamente la eficiencia cuántica interna del láser. Este documento estudia principalmente los láseres semiconductores de alta potencia de 808nm y 905nm desde los siguientes aspectos: en primer lugar, se presenta la historia del desarrollo, el estado de la investigación y las aplicaciones de los láseres semiconductores. En segundo lugar, se exponen el principio de funcionamiento y las precauciones del equipo de crecimiento de obleas epitaxiales y el equipo de prueba. En este laboratorio, se utiliza el sistema de deposición de vapor de compuestos organometálicos (MOCVD) EMCORE D125 de la compañía Vecco en los Estados Unidos para el crecimiento de obleas epitaxiales. El equipo de prueba es el sistema de prueba de espectro de fluorescencia óptica PLM-100 de la empresa Philips y el modelo CV electroquímico de Accent PN44{{40}}0. (ECV) sistema de prueba. Luego, se presenta el proceso de diseño de un láser semiconductor de pozo cuántico tensionado típico, incluido el cálculo de la banda prohibida del pozo cuántico tensionado, el cálculo del orden de banda, la relación entre la longitud de onda del láser y la composición del material del pozo cuántico y el ancho del pozo. , etc. La simulación utiliza una matriz de transferencia basada en Kohn-Luttinger Hamiltonian. Con base en la teoría anterior, se llevaron a cabo simulaciones en la región activa de los láseres semiconductores de 808nm y 905nm para determinar la composición del material y el ancho de los pozos cuánticos. Los pozos cuánticos de láser semiconductor de 808 nm utilizaron 10 nm In0.14Al0.11Ga0.75As y 12 nm respectivamente. El pozo cuántico de láser semiconductor GaAs0.84P0.16, 905nm adopta 7nm In0.1Ga0.9As, y la región activa adopta una estructura de pozo cuántico doble. La capa de barrera y la capa de guía de onda de los láseres semiconductores de 808nm y 905nm son Al0.3Ga0.7As, y la capa de confinamiento es Al0.5Ga0.5As. Sobre esta base, el crecimiento epitaxial de MOCVD se lleva a cabo en la estructura de la región activa, y la estructura y las condiciones epitaxiales se optimizan de acuerdo con los resultados de la prueba PL, y finalmente se obtiene la estructura de la región activa optimizada. Finalmente, sobre la base de la región activa del pozo cuántico después de la optimización de la epitaxia, al aumentar el grosor de la capa de la guía de ondas, la capa de confinamiento, la capa de la tapa, etc., y hacer el dopaje apropiado, la estructura crece epitaxialmente mediante el sistema de epitaxia MOCVD, y luego la estructura se somete a fotolitografía. , corrosión, deposición, pulverización catódica, escisión, revestimiento, sinterización, soldadura a presión, envasado y otros procesos posteriores, se prepara el troquel láser terminado. Los pros y los contras del rendimiento.
