摘要
PICS 3Dシミュレーションソフトウェアを用いて、異なるAl組成のAlGa<1-x>As隔離層を含む共振周期ゲイン（Resonant periodic gain、RPG）アクティブ領域を設計し、940 nm垂直共振器面発光レーザー（Vertical cavity surface emitting laser、VCSEL）の光電特性を調査して、高出力および高出力変換効率の実現を目指した。シミュレーション結果は、隔離層のAl組成が0.1の場合、RPG VCSELのピーク出力が24.32 mW、ピーク出力変換効率が51.7％に達することを示した。隔離層のバンド構造を解析し、RPG VCSELアクティブ領域におけるキャリアの輸送特性を研究した。結果は、Al組成を調整することでバンド構造を制御し、放射再結合確率を制御できることを示した。これにより、隔離層内の電子と正孔の蓄積が効果的に減少し、非放射再結合が減少した。本研究は、ひずみ補償量子井戸RPGアクティブ領域の隔離層材料選択に理論的指針とデータサポートを提供する。
关键词
垂直共振器面発光レーザー;高出力;共振周期ゲインアクティブ領域;AlGa<1-x>As隔離層