一种半导体激光器中位错扩展特性的模拟预测方法技术

本发明专利技术涉及半导体激光器技术领域，公开了一种半导体激光器中位错扩展特性的模拟预测方法，包括：建立半导体激光器位错扩展的动态控制方程：建立半导体激光器的结构模型；获取弹性模量和外界驱动条件；利用软件进行位错模拟，求取动态控制方程中的变量ρ，并对模拟结果进行可视化处理；在同样的外界驱动条件下进行实际的位错验证，并将模拟结果与实际结果进行对比，如果结果不符，则修改未知参数重新模拟，直到模拟结果与实际结果相符；利用得到的动态控制方程对未知半导体激光器在外界驱动条件下的位错特性进行模拟预测。本发明专利技术所公开的方法可以深入了解位错的内在扩展机理，对外界条件以及器件内在的结构和材料设计进行计算预测和有效控制。算预测和有效控制。算预测和有效控制。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器中位错扩展特性的模拟预测方法


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，特别涉及一种半导体激光器中位错扩展特性的模拟预测方法。

技术介绍

[0002]半导体激光器具有输出波长范围广、结构简单、易于集成等优势，使其广泛用于材料加工、光学通讯、医学、激光传感、军事和航天等领域。而可靠性对应用非常重要，随着应用需求不断扩大，对可靠性寿命要求和失效率要求的不断提高，对半导体激光器可靠性的研究受到了人们的极大关注。
[0003]研究发现，位错是半导体激光器的主要失效模式，因此有必要深入的了解位错的内在机理和特性。但是目前对半导体激光器内位错的研究主要集中在失效后的现象观察和原因分析，缺少对中间动态扩展过程的研究报道，同时也没有对半导体激光器内位错扩展在宏观维度上的仿真模拟方法。目前模拟方法主要是基于原子尺度的物理第一性原理、分子动力学和位错动力学等，模拟的解在时间和空间尺度上以及计算代价上具有较大的局限性，无法满足半导体激光器这种具有多种异质材料和复杂结构在宏观尺度上的模拟要求。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器中位错扩展特性的模拟预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，建立半导体激光器位错扩展的动态控制方程：其中，其中，其中，为扩散项，为驱动项；ρ为待求的位错密度分布，是坐标()和时间t的函数；为扩散项的比例系数，C
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，C
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和C
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为半导体激光器材料的弹性模量，f()为位错驱动源，是()和时间t的随机函数；是扩散项的电流、温度和位错激活能的函数；是驱动项的电流、温度和位错激活能的函数；A1是扩散项的外加温度、电流比例常数；A2是驱动项的外加温度、电流比例常数；I是外加的电流，I0是电流归一化常数，n1是扩散项的电流加速因子，n2是驱动项的电流加速因子，E1是扩散项的激活能，E2是驱动项的激活能；T为温度，T0为参考温度，k为玻尔兹曼常数；步骤二，建立所要模拟的半导体激光器的结构模型，给定模拟的初始条件；步骤三，获取所要模拟的半导体激光器材料的弹性模量C
11
，C
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、C
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和外界驱动条件，包括温度T和电流I；步骤四，动态控制方程中的未知参数，A1，A2，n1，n2，E1，E2先按照经验进行设定，位错驱动源f(x,y,z,t)通过DLA过程获得；步骤五，利用软件进行位错模拟，求取动态控制方程中的变量ρ，并对模拟结果进行可视化处理；步骤六，利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洵，张玉岐，赵佳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：