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氮化镓(GaN)基光电器件由于具有优良的物理性质,被广泛应用于激光显示、生物医疗、数据存储等科研领域。本课题主要以提高GaN基蓝绿光激光器的可靠性为主要内容,分析其光电特性以及退化现象。本论文研究取得的主要成果如下: 1、分析了恒电流条件下蓝光激光器的老化现象。随老化时间延长,光功率开始呈快速下降,随后缓慢降低。老化后脊形边缘出现孔洞,确定了老化初期功率下降速率与激光器脊形边缘孔洞密度成正比例关系。对其横截面结构分析,孔洞处Au和Ti层发生反应形成了合金。 2、分析了恒电流条件下绿光激光器的老化现象。绿光激光器老化后阈值电流增加。通过变温光荧光测试评估其内量子效率没有下降,而微区荧光显微镜(μ-PL)分析发现老化后的样品脊形上呈现不均匀的变暗,认为可能是金属与半导体之间发生了扩散作用。 3、研究了不同腔长(400μm、600μm和800μm)激光器光输出光功率-电流(P-I)曲线。发现短腔长(400μm和600μm)激光器都出现非线性,即所谓的“kink”,而800μm腔长的激光器没有kink。通过分析不同电流下的远场图、不同脉宽的P-I曲线,并采用ANSYS模拟了激光器腔面和沿腔长方向的温度分布。结果表明,温度分布不均匀引起模式的不稳定最终导致kink的产生。