基于AlN掩蔽膜的半导体激光器温度场分布研究.pdfVIP

第34卷第2期 长春理工大学学报 (自然科学版) V01．34 No．2 2011年6月 JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition) Jun．2011 基于AlN掩蔽膜的半导体激光器温度场分布研究 徐扬，高欣，乔忠良，邹微微，周路，薄报学 (长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室，长春 130022) 摘 要：运用ANSYS软件建立了808rim高功率半导体激光器内部热源分析模型。并对其进行瞬态温度及稳态温度 模拟，讨论了si02及AIN材料掩蔽膜对器件内部温度场分布的影响。结果表明，有源区的平衡温度由器件的散热 特性决定，用AIN材料代替 SiO：材料制备掩蔽膜，能降低器件内部温度，更好的满足半导体激光器高效率工作的 需要 。 关键词：半导体激光器；热分布；ANSYS软件；掩蔽膜 中图分类号：TN248．4 文献标识码：A 文章编号：1672—9870(2011)02—0059—03 TemperatureDistributionAnalysisof808nm W avelength SemiconductorLaserswithAIN InsulatedLayers XUYang，GAOXin，QIAOZhongliang，ZOUWeiwei，ZHOULu，BOBaoxue (NationalKeyLabonHi曲PowerSemiconductorlasers，ChangchunUnversityof ScienceandTechnology，Changchun130022) Abstract：Aninternalheatsourcemodelfor808nm wavelengthsemiconductorlasershasbeenestablishedusingANSYS software，thetransientna dsteady—statetemperaturepropertieshasbeensimulated，nadeffectonhteinternaltemperature fielddistributionofdevicesusingSi02orAIN insulatedlayershasbeendiscussed．Ithasbeendemonstratedthattheequilib- riumtemperatureofactiveregionisdeterminedbytheheatdissipationcharacteristicsofdevices，deviceswithA1Ninsulated layerhasalowerinternaltemperaturecompraedwithdevicesbySiO2layer，nadhighefficientoperationwillbeexpected ofrsemiconductorlaserswithA1N insulatedlayer． Keywords：semiconductorlaser；themr aldistribution；ANSYS；maskingfilm 半导体激光器具有高效率、结构简单、体积 材料的热膨胀系数相匹配等优点，可望成为高功率 小、质量轻等优点，其应用覆盖了光电子诸多领域， 半导体激光器芯片工艺薄膜的一种重要选择。 特别是作为固体激光器、光纤激光器的高效泵浦源， 本文针对808nm波长高功率半导体激光器，分 高功率半导体激光器使得固体激光器、光纤激光器 别使用 SiO：和 A1N作为半导体激光器器件掩蔽膜 的效率、体积、可靠J生等眭能指标得到了很大的提升 材料，建立了与其相应的物理模型，利用 ANSYS … 。 在高功率半导体激光器制造工艺中，有