GaAs/AlGaAs太赫兹量子级联激光器的热传输特性研究

摘要

在太赫兹量子级联激光器(THz QCLs)工作中,绝大多数注入的能量经过各种耗散机制最终转化为热,而有源区热量的积累是导致太赫兹量子级联激光器输出功率、工作稳定性及寿命下降的重要因素.为研究THz QCLs中的热传输及有效散热方法,建立二维有限元模型,分析计算了GaAs/AlGaAs太赫兹量子级联激光器工作时的温度及热流分布;并讨论器件顶部增加AlN散热薄膜时,双面散热对于源区热扩散的作用.研究结果表明,器件源区温度水平方向分布较均匀,垂直方向温差大,源区热量主要依靠热沉导出;在有源区顶部增加不同厚度的AlN薄膜可不同程度降低源区最高温度,当薄膜厚度达到8μm时,源区温降趋于稳定,这为太赫兹量子级联激光器热传输特性及连续波功率提供了新的思路.