1.3μm波段InAs/GaAs量子点激光器性能研究

随温度的升高，曲线往左移动，激光器的开启电压和微分电阻减小。因为温度变化会引起填充介质中晶格振动散射和部分电离杂质的散射，使得载流子的迁移率减小，降低填充介质的导电性。而温度升高又会使介质的带隙宽度变小，势垒降低，相同情况下就会有更多的载流子穿越过低势垒，又使其导电性能大大提升。PN结势垒的降低，最终导致开启电压和微分电阻的减小。

为进一步研究温度对I-V特性的影响，对激光器的电压温度系数进行了实验计算和拟合。由于温度与正向电压存在线性关系[14]，在不同的固定电流下，测试并记录了不同温度下激光器正向电压的变化值，如图8所示。 

对不同温度下的电压值进行线性拟合，得到了固定电流下的激光器的电压温度系数。随固定电流的增加（每隔60 mA），从-3.22 mV/K逐渐减小到-3.86 mV/K，说明随着固定电流的增加，器件电压降的趋势更加明显。此外，可以拟合得出固定电流的自然对数值lnI 和电压温度系数也满足线性关系，如图9所示。 

3 结语

采用气态源分子束外延设备在GaAs衬底上研制出激射波长为1.3 μm波段的InAs/GaAs量子点激光器，在CW模式下，研究了激光器的光谱性能和输出性能，其中激光器的阈值电流为91 mA，相应的阈值电流密度为1 011.1 A/cm2，激光输出功率斜效率为115 mW/A，最高输出功率达到30 mW。在温度范围（10～50 ℃）内，测得激光器的特征温度为40 K。另外，研究了在改变注入电流和改变激光器的工作温度条件下器件激射波长的调谐特性。依据本文测试结果的反馈，为以后成功研制单片集成1.3 μm波段Si基量子点激光器奠定了基础。

参考文献：

[1] Jia G Z,Yao J H,Shu Y C,et al.Optical Properties and Structure of InAs Quantum Dots in Near-infrared Band.Chin. J. Lumin.,2007,28(01):104-108.

[2] 许海鑫,王海龙,严进一等.InAs/GaAs量子点激光器的增益和线宽展宽因子.发光学报,2015,36(05):567-571.