研究目的
研究用于激光雷达应用的、由隧道结连接的四个外延堆叠发射极构成的超高功率高效率905纳米脉冲激光器的设计、制造与特性表征。
研究成果
采用隧道结连接的四个外延堆叠发射极的超高峰值功率、高效率905纳米脉冲激光器展现出卓越的功率与效率表现、优异的耐高温性能及光束质量，使其在激光雷达应用领域极具前景。未来工作可聚焦于优化热管理并进一步增加堆叠发射极数量。
研究不足
该研究的局限性在于测量中使用的宽脉宽脉冲电流所产生的热效应，这会影响高温及大电流下的性能表现。此外，制备工艺的复杂性以及将堆叠发射极数量增至四个以上所面临的挑战也是限制因素。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及在3英寸GaAs衬底上通过MOCVD生长由隧道结互连的四个外延堆叠发射极的905纳米脉冲激光器设计与制备。方法包括使用重掺杂P型和N型GaAs薄层作为隧道结，以及每个发射极采用InGaAs量子阱。
2：样本选择与数据来源：
样本为P面朝上的COS（芯片倒装于次级底座）封装激光芯片，在脉冲波形电流（200纳秒，5千赫兹）下测试其PIV特性、光谱及远场特性。
3：实验设备与材料清单：
用于外延生长的MOCVD设备、GaAs衬底、InGaAs量子阱、AlGaAs波导材料、P面金属层的Ti/Pt/Au、N面金属层的Ge/Ni/Au，以及高真空腔面钝化工艺。
4：实验步骤与操作流程：
包括外延生长、晶圆加工、切割0.75毫米腔长条、腔面钝化，以及沉积高反射率和抗反射率的介质涂层。
5：75毫米腔长条、腔面钝化，以及沉积高反射率和抗反射率的介质涂层。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过分析PIV曲线、电光转换效率(WPE)、斜率效率、光谱、近场和远场图样来评估性能。
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获取完整内容-
GaAs substrate
Base material for epitaxial growth of the laser structure.
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InGaAs quantum well
Active region emitting 905 nm wavelength light.
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AlGaAs waveguide
Guides the light within the laser structure.
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Ti/Pt/Au
P-side metal layers for electrical contact.
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Ge/Ni/Au
N-side metal layers for electrical contact.
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