高功率半导体激光阵列的高温特性机理.pdf

【高功率半导体激光阵列的高温特性机理】 高功率半导体激光阵列是现代光电子技术中的重要组成部分，尤其在高温环境下，它们的应用需求日益增长。这篇由李波、王贞福等人发表的研究论文深入探讨了高功率半导体激光阵列在高温条件下的工作特性，特别是电光转换效率的变化及能量损耗分布。 研究中采用的是一种微通道封装的960纳米高峰值功率半导体激光阵列，通过精密控温系统，对器件在10℃至80℃范围内的峰值功率、电光转换效率、工作电压和光谱等关键光电特性进行了详细测试。研究发现，随着工作温度的升高，电光转换效率从63.95%下降到47.68%，这表明高温对半导体激光阵列的性能产生了显著影响。 在分析能量损耗分布时，研究人员指出，载流子泄漏损耗占比从1.93%上升到了14.85%，成为导致电光转换效率下降的主要因素。载流子泄漏通常与半导体材料的热稳定性、晶格缺陷和界面状态有关，高温可能导致这些因素加剧，从而增加载流子的非辐射复合和泄漏。 该研究的重要性在于，它为高峰值功率半导体激光器阵列在高温环境下的应用提供了理论依据，有助于优化激光芯片设计，提升器件在高温条件下的稳定性和工作效率。对于未来的高温激光应用，如工业加工、激光焊接、激光雷达和高能物理实验等领域，这些研究成果具有重要的指导价值。 此外，该研究还提醒我们，需要关注半导体激光器在高温环境下的热管理问题，因为有效的散热机制可以降低载流子泄漏，从而提高器件的电光转换效率。这可能涉及到新型封装技术、热沉设计和冷却方案的创新。 这篇研究揭示了高功率半导体激光阵列在高温工作环境中的关键问题，为相关领域的研究者和工程师提供了宝贵的数据和理论指导，有助于推动半导体激光技术的进步和发展。