砷化鎵/ 砷化鋁鎵半導體雷射陣列之研製

Abstract

在本論文中，我們已成功的使用液相磊晶的方法研製出二種砷化鎵╱砷化鋁鎵（GaAs /AlGaAs ）半導體雷射陣列。此兩種結構均含有５條雷射單元，且適用於高功率的操 作，由於其結構簡單，因此易於製造且具有高產率。 第一種雷射陣列是利用質子植入法來作出其條狀結構。由於質子植入所產生的晶格破 壞提供了各雷射單元中電和光的侷限作用，但同時也造成植入區光吸收量的增加，我 們發現熱處理能減少植入區的光吸收量，且使植入區仍具有足夠大的電阻性使電流侷 限在各雷射單元中，因此經過熱處理的樣品具有較低的起始電流和較高的量子效率。 對一４００μｍ長，鏡面沒鍍膜的雷射陣列，在室溫操作下的起始電流約２００ｍＡ 左右，量子效率達６０％，最高輸出功率達２３１ｍＷ，且具有單一縱向模的特性。 本論文中，我們還製造出脊狀結構雷射陣列。我們以光罩蝕刻法產生約１μｍ深５μ ｍ寬的脊狀雷射單元。利用金╱鋅（Au/Zn ）合金對砷化鎵的歐姆接觸和對砷化鋁鎵 的高電阻性，以對電流產生侷限作用。在此我們已製出在室溫操作下的起始電流約３ ７０ｍＡ，量子效率約３７．４％，最高輸出功率達５５１ｍＷ且具有單一縱向模的 特性。