Un zone active à gain périodique résonnant (Resonant Periodic Gain, RPG) avec des couches d'espacement Al_xGa_1-xAs à différentes compositions d'Al a été conçue à l'aide du logiciel de simulation 3D PICS. Les caractéristiques opto-électroniques d'un laser à cavité verticale émettant en surface de 940 nm (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) ont été étudiées afin d'obtenir une haute puissance de sortie et une efficacité élevée de conversion de puissance. Les résultats de simulation indiquent que lorsque la composition Al dans la couche d'espacement est de 0,1, la puissance de sortie de pic du RPG VCSEL atteint 24,32 mW, avec une efficacité maximale de conversion de puissance de 51,7 %. L'analyse de la structure de bande de la couche d'espacement a permis d'étudier les propriétés de transport des porteurs dans la zone active RPG VCSEL. Les résultats montrent que la modulation de la teneur en Al peut réguler la structure de bande et contrôler la probabilité de recombinaison radiative, réduisant ainsi efficacement l'accumulation d'électrons et de trous dans la couche d'espacement et diminuant la recombinaison non radiative. Cette étude fournit des orientations théoriques et des données pour le choix des matériaux des couches d'espacement dans la zone active RPG à puits quantiques compensés en contrainte.

Laser à cavité verticale émettant en surface; haute puissance de sortie; zone active à gain périodique résonnant; couche d'espacement Al_xGa_1-xAs