端面発光型AlGaInAsレーザの端面応力が信頼性に及ぼす影響(半導体レーザ関連技術,及び一般)

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端面発光型レーザの信頼性を左右する指標の1つに、端面の応力が挙げられる。しかしながら、高速変調・高温動作に優れたAlGaInAsレーザでは、端面応力が信頼性に及ぼす影響が分かっていなかった。そこで今回、1.3μm端面発光型AlGaInAsレーザを用いて端面応力と信頼性の関係を調査した。端面コーティングの形成条件を変化させて、応力の値は約200MPaと同等ながら、応力の向きを引張、圧縮と変えた2種類のレーザを作製した。それらのレーザに対して、光に対する耐性を評価する順方向ESD試験、85℃ 8mW 5000hの長期信頼性試験、絶対定格を超えた85℃ 200mA 800hの加速劣化試験を実施した。順方向ESD試験での1kVの劣化率は、圧縮応力の方が引張応力より33%減少した。この効果は、端面の活性層のバンドギャップ拡大により、光吸収による発熱が低減されたことを示唆している。長期信頼性試験では、引張応力と圧縮応力で寿命に差異は無く、長期信頼性が端面応力の向きに依存する傾向は見られなかった。加速劣化試験では、光吸収による劣化とは異なり、端面の活性層に転位網が形成される劣化が引張応力でのみ発生した。劣化機構の詳細は分かっていないが、圧縮応力では全く劣化しないことから、劣化の発生が端面応力に依存することが分かった。
2009-12-04

端面発光型AlGaInAsレーザの端面応力が信頼性に及ぼす影響(半導体レーザ関連技術,及び一般)

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