大功率半导体激光器可靠性研究和失效分析

王文知，井红旗，祁 琼，王翠鸾，倪羽茜，刘素平，马骁宇

(中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心，北京 100083)

大功率半导体激光器可靠性研究和失效分析

王文知，井红旗∗，祁 琼，王翠鸾，倪羽茜，刘素平，马骁宇

(中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心，北京 100083)

对自主研发的975 nm波长的COS封装的大功率半导体单管激光器进行了10，12，14 A的电流步进加速应力试验，应用逆幂律模型和指数分布的理论对试验结果进行了分析，计算出在8 A的电流下，器件的平均寿命为28 999 h。研究了器件的失效形式和老化前后的温升、偏振度的变化，结果表明:失效形式主要有体内退化、腔面退化、与焊接有关的退化；老化后的器件的结温上升增多，偏振度下降10%左右。

可靠性；步进加速应力；指数分布

1 引 言

随着大功率半导体激光器的材料、工艺与各类相关技术的发展与进步，大功率半导体激光器已经发展到一个相对来说较为成熟的阶段，成为光电子技术的核心器件之一。目前，大功率半导体激光器广泛应用于光盘存储、光纤通信、光纤传感、激光显示、固体激光器泵浦等领域[1]，对于大功率半导体激光器的可靠性要求也在逐步提高。器件可靠性是器件在应用过程中的决定性因素之一，可靠性和寿命研究是目前研究的一个热点与难点。大功率半导体激光器的寿命都比较长，在正常条件下研究其可靠性难以实现，所以需要采用加速老化的方式进行研究。……