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大功率半导体量子阱激光器是一种性能优越的发光器件，具有寿命长、阈值电流密度低、效率高、亮度高以及良好的单色性、相干性、方向性等特点，广泛应用于军事、工业加工、通信及信息处理、医疗保健等领域。材料的外延生长是整个激光器器件制作的基础，对器件的光学和电学性能有着重要的影响，生长不出优质的材料体系，获得高性能的器件就无从谈起，因此，材料的外延生长便成为了整个半导体激光器制作过程之中的重中之重。MOCVD外延生长技术是目前发展水平较为成熟、外延质量较高的一种外延生长方法，对MOCVD技术的研究也成为了国内外研究的重点。目前，中国电子科技集团第十三研究所光电专业部拥有具有世界先进水平的AIX7RON-2000型MOCVD外延生长设备，并且在量子阱激光器的研究中获得过大量的研究成果，有着丰富的实践经验，因此，保证了对MOCVD外延技术研究的理论及实验条件。 本文对发光波长为940nm的量子阱激光器材料结构进行了设计，采用分别限制异质单量子阱（SCH-SQW）结构、In0.15Ga0.85As量子阱，阱宽经计算得80。然后在不同的有源区生长温度、Ⅴ/Ⅲ比、掺杂方式及浓度情况下对激光器材料进行外延生长，并利用光荧光（PL）技术对不同生长条件下外延材料的光致发光特性进行了测试对比，结果表明在下列条件下生长出来的材料具有更好的光学和电学性能：有源区生长温度在700℃、波导层Ⅴ/Ⅲ比选择为60、n型波导渐变掺杂190sccm-590sccm的SiH4、p型波导渐变掺杂90sccm-490sccm的DMZn。 另外本文还对光波导模式理论进行了理论分析和计算，得到了量子阱激光器光场分布的波动方程，利用逐步逼近的方法推导出了远场分布的数值模型，通过计算机软件模拟出了激光器远近场分布图，并利用模式扩展层对光场的限制作用得到了窄远场发散角（约为21°）的量子阱激光器材料结构。对于本文中采用的分别限制单量子阱发光波长940nm半导体激光器的波导结构，利用该理论方法进行模拟对比后，得到当波导层Al组分为0.25宽度为150nm时远场发散角为35.8°，较以往有很大的改善。 在确定了MOCVD生长940nm量子阱激光器材料的最佳生长参数和结构参数后，我们将这些结果应用于激光器的制作，经过一系列工艺过程，得到条长1cm的半导体激光器阵列。在脉冲频率500Hz，脉冲宽度100μs，占空比5％的条件下，单条输出光功率室温高达106.3W，斜率效率达到1.019W/A，光电转化效率最高达到43.3％，远场角37.1°，略高于模拟值。