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AlₓGa₁₋ₓAsスペーサ層を有する共振周期利得（Resonant periodic gain, RPG）能動領域を設計し、940 nm垂直共振器面発光レーザー（Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL）の光電特性を研究し、高出力および高い変換効率を実現した。シミュレーション結果は、スペーサ層のAl組成が0.1の時、RPG VCSELのピーク出力が24.32 mW、ピーク変換効率が51.7%に達することを示した。スペーサ層のバンド構造を解析し、RPG VCSEL能動領域におけるキャリア輸送特性を研究した。研究結果は、Al組成の調整によりバンド構造を制御し、放射再結合確率を調整できることを示し、これによりスペーサ層内の電子および正孔の蓄積を効果的に低減し、非放射再結合を減少させた。本研究は、ひずみ補償量子井戸RPG能動領域のスペーサ材料選択に対する理論的指針およびデータ支援を提供する。
关键词
垂直共振器面発光レーザー;高出力;共振周期利得能動領域;AlₓGa₁₋ₓAsスペーサ層
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