GaAs MESFET沟道温度电学法测量的理论分析

1 引言 随着功率GaAs MESFET广泛的应用,它的热可靠性越来越引起人们的极大关注。用器件本身电学参数随温度的变化测量器件的沟道温度—电学法测试,能够非破坏性地快速测量封装后的成品管的沟道温度和热阻。并由此对GaAs MESFET进行考核和筛选,是当今快速筛选和考核的重要方法。 电学法测量出的温度普遍认为是器件有源区上的平均温度,但是这种温度与其器件芯片中的各种温度如最高温度、统计平均温度及芯片表面温度分布的关系如何,还未有过详细的研究。本文将对电学法测得的温度通过建立热模型进行模拟,找出电学平均温度的物理意义以及与其芯片中的各种温度的     

半导体薄片激光器窗口散热模式的热效应

基于垂直外腔面发射半导体激光器窗口散热模式的传热模型,用有限元法计算了不同条件下量子阱有源区的温度变化,建立了量子阱最高温度的等效热阻模型和计算公式,并通过拟合确定了热阻模型的相关参数.计算表明量子阱最高温度与抽运功率存在线性关系,与光斑面积近反比关系,窗口散热片可显著降低量子阱有源区温度和温度的不均匀度.等效热阻模型表明由于半导体晶片内热流在径向难以扩散,热传导中存在较大串联热阻,使得散热片热扩散能力趋于饱和,其中碳化硅的散热性能约为金刚石的75%.     

双有源区隧道再生半导体激光器温度场分布研究

针对隧道再生半导体激光器,建立了内部的热源分布模型,分析了三种封装方式对芯片内部温度分布的影响;模拟结果表明加电后几微秒的时间内,芯片内温度场分布主要由隧道再生结构的热特性决定,与封装形式关系不大;在几微秒到几十或一百毫秒的时间范围内,有源区的温度上升很快;几百毫秒以后,器件温度达到稳态,有源区的平衡温度主要决定于载体的散热特性.稳态时靠近衬底的有源区温度高于靠近热沉的有源区的温度,但两有源区的温差很小,芯片内最高温度出现在靠近衬底有源区的脊形中心.     

GaN HEMT器件热特性的电学测试法

基于JEDEC颁布的结到壳热阻瞬态热测试界面法,对测试GaN HEMT器件热特性的电学法进行了研究.通过合理的测试电路设计,有效解决了GaN HEMT器件电学法测试中的栅极保护问题和自激问题,实现了GaN HEMT器件的界面热阻测量.根据测得的热阻-热容结构函数曲线可知,GaN HEMT器件结到壳热阻主要由金锡焊接工艺和管壳热特性决定.结合结构函数分析,对金锡焊接部分热阻和管壳热阻进行排序可剔除有工艺缺陷的器件.与红外热成像法的结温测试结果进行对比分析,证实了电学法测试结果的准确性.     

808 nm高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远结激光器

设计并研制了一种将p-n结和有源层分开的高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远异质结(SQW-RJH)激光器,其发射波长为808 nm,腔长为900 μm,条宽为100μm.其外延结构与通常的808 nm AlGaAs/GaAs单量子阱半导体激光器的结构不同,在p-n结和有源区间多了一层0.3μm厚的p型Al0.3Ga0.7As下波导层.对研制的器件进行了电导数测试,结果显示,与常规AlGaAs/GaAs大功率半导体激光器相比,远结半导体激光器具有阚值电流偏大、导通电压偏高的直流特性.经4 200h的恒流电老化结果表明,器件在老化初期表现出阈值电流随老化时间缓慢下降,输出功率随老化时间缓慢上升的远结特性.     

电注入椭圆微腔半导体激光器热特性分析

对长轴为12μm、短轴为10μm并在长轴处直连2μm宽输出波导的椭圆微盘激光器的热特性进行了实验和理论分析。测量连续电流注入微腔激光器的稳态特性,根据其波长红移计算器件热阻为ZT=0.846 K/m W。用有限元分析法计算椭圆微腔的热阻,理论与实验结果相吻合,热阻的最大偏差为5%。研究了微腔激光器衬底厚度对微腔有源区温度的影响,通过引入侧向散热机制有效改善了微腔激光器的热特性。     

两种高温老化方式对功率白光LED光热参数的影响

测试和比较了大功率白光LED在高温耐电(HTCD)和高温存储(HTS)两种老化条件的光热性能变化。结果表明,在HTCD老化下,光通量衰减达到40～60%;而HTS下的衰减只有10～14%。这说明,电流应力对LED的寿命影响比较大。利用热阻瞬态响应法测试和结构函数理论分析两种高温老化条件下LED的热特性,结果表明,在HTCD老化下LED热阻的变化较HTS更为明显,并且热阻变化大多体现在导热Ag胶层。这主要是由于高温条件下电流应力引起Ag颗粒的空间分布不均,使粘结界面产生空隙导致热阻发生不同程度的改变。     

GaAs-GaAlAs DH激光器暗线(DLD)的观察

<正> 一、引 言 GaAs-GaAlAs双异质结激光器(以下简称 GaAlAs DH激光器)的退化是人们很关心的问题.现在看来,器件退化主要有二种形式:快退化和慢退化.GaAlAs DH激光器有源区暗线的增长是器件快退化的主要原因之一.暗线的形成一般在几分钟到几十小时,因此在器件短期老化后如能方便地对器件内部发光情况进行观察并结合进行如阈值、微分量子效率、热阻、伏安特性等测试,将有助于器件退化原因的分析,有利于改进外延与制     

新型双波长激光器热学特性研究

制备了一种新型双波长和单波长隧道再生半导体激光器,测试了两种激光器在25~105℃温度范围内的P-I特性曲线,对比分析了两种激光器输出光功率、阈值电流、斜率效率随温度的变化。测试结果表明,新型双波长隧道再生激光器有高输出功率、高斜率效率以及双激射波长等优点;高掺杂隧道结的引入以及双有源区的器件结构导致其热特性略差于单波长半导体激光器。     

用点缺陷产生模型估计InGaAsP-InP和GaAlAs-GaAsDH激光器的寿命

本文是将远距离结异质结激光器的缺陷模型进行扩展,用它来解释普通双异质结激光器的老化特性。认为激光器的退化主要取决于两种因素:其一是老化前保持在限制层内的可动缺陷在老化过程中朝p-n结运动并积聚在那里,第二是由于注入载流子的非辐射复合在有源区产生了可动缺陷。我们利用这种模型,首次得出InGaAsP-InP激光器的极限寿命比AlGaAs—GaAs激光器长得多。