Une zone active à gain périodique résonnant (Resonant periodic gain, RPG) avec des couches d'espacement Al_xGa_1-xAs à différentes compositions d'aluminium a été conçue à l'aide du logiciel de simulation 3D PICS. Les caractéristiques optoélectroniques d'un laser à cavité verticale émettant par la surface (Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL) à 940 nm ont été étudiées afin d'obtenir une haute puissance de sortie et une haute efficacité de conversion de puissance. Les résultats de simulation montrent que lorsque la teneur en Al de la couche d'espacement est de 0,1, la puissance de sortie maximale du RPG VCSEL atteint 24,32 mW et l'efficacité maximale de conversion de puissance atteint 51,7 %. L'analyse de la structure de bande de la couche d'espacement a permis d'étudier les caractéristiques du transport des porteurs dans la zone active RPG VCSEL. Les résultats indiquent que l'ajustement de la composition en Al peut contrôler la structure de bande et la probabilité de recombinaison radiative. Cela réduit efficacement l'accumulation d'électrons et de trous dans la couche d'espacement, réduisant ainsi la recombinaison non radiative. Cette étude fournit une orientation théorique et un support de données pour le choix du matériau de la couche d'espacement dans la zone active RPG à puits quantiques compensés par contrainte.

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