【摘 要】
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散热问题一直制约着垂直腔面发射激光器(VCSEL)的发展,为了改善器件的热特性,本文在传统圆形电极的基础上,提出一种新型的桥形电极,使器件的导电面积和散热面积都有所增加,大
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散热问题一直制约着垂直腔面发射激光器(VCSEL)的发展,为了改善器件的热特性,本文在传统圆形电极的基础上,提出一种新型的桥形电极,使器件的导电面积和散热面积都有所增加,大幅度改善器件的散热性能。在同一片外延片上用相同的工艺制备两种结构的器件,同时利用ANSYS有限元热分析软件模拟了它们内部的热场分布。通过计算,传统电极结构器件的热阻为4.79℃/W,新型电极结构器件的热阻为3.30℃/W,新型结构器件热特性明显优于传统结构器件。另外,对比了In焊料和AuSn焊料以及金刚石热沉和铜热沉对器件热应力的影响,同时优化了器件的制作工艺。经测试,新型结构VCSEL的中心波长为981.8nm,光谱半峰宽为0.72nm,器件的阈值电流为0.42A。当注入电流为1.3A时,器件的输出功率最大,达到0.32W。
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