大功率半導(dǎo)體激光器加速老化試驗(yàn)方法研究.pdf

1、808nm 大功率半導(dǎo)體激光器廣泛應(yīng)用于泵浦固體激光器、激光加工、激光醫(yī)療等領(lǐng)域。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，工藝的改善，激光器的可靠性與壽命越來越受到人們的重視。然而，到目前為止，高溫下長(zhǎng)壽命無鋁激光器的壽命試驗(yàn)在國(guó)際與國(guó)內(nèi)開展得比較少，由于資金及技術(shù)等各方面的原因，試驗(yàn)并不系統(tǒng)全面。一系列的此類加速壽命試驗(yàn)是在假定了退化系統(tǒng)的激活能的情況下進(jìn)行的，得到的結(jié)果也就不那么真實(shí)可信了。本文主要針對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究。首先采用MOCVD 技術(shù)

2、制作了InGaAsP/GaAs 無Al 大功率激光器單管，發(fā)射波長(zhǎng)為808nm，功率約為1W；通過高溫老化在40℃、60℃、80℃下進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，計(jì)算了快速失效和緩慢失效過程的激活能；采用圖估計(jì)法和數(shù)值解析法對(duì)失效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，相對(duì)比得到了激光器的各種可靠性參數(shù)；最后進(jìn)行了簡(jiǎn)單的失效分析。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.對(duì)同一批次生產(chǎn)出來的器件進(jìn)行篩選工作，將早期失效部分剔除，并計(jì)算了早期失效器件激活能為0.38eV，外推得到剔除的

3、早期失效產(chǎn)品室溫下壽命約為100 小時(shí)。 2.設(shè)計(jì)了加速試驗(yàn)過程：加速類型、應(yīng)力選擇、水平數(shù)確定、測(cè)量參數(shù)、樣品分組與選擇、老化時(shí)間、失效判據(jù)、測(cè)試周期以及最后的數(shù)據(jù)處理等。 3.假設(shè)壽命分布為Weibull 分布，在此假設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過加速曲線驗(yàn)證了假設(shè)的合理性；用圖估計(jì)和最佳線性無偏估計(jì)相結(jié)合的辦法得到激光器的壽命和可靠性參數(shù)，包括特征壽命、形狀參數(shù)、平均壽命、壽命方差、激活能等，所得結(jié)果相互對(duì)比檢驗(yàn)，可以