摘要
PICS 3D 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 다양한 Al 조성을 가진 AlGa<1-x>As 간격층을 갖는 공진 주기 이득(Resonant periodic gain, RPG) 능동층을 설계하고, 940 nm 수직 공진면 발광 레이저(Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)의 광전 특성을 연구하여 높은 출력 전력과 높은 전력 변환 효율을 구현하였다. 시뮬레이션 결과, 간격층의 Al 조성이 0.1일 때 RPG VCSEL의 피크 출력 전력은 24.32 mW, 최대 전력 변환 효율은 51.7%에 도달하였다. 간격층의 밴드 구조를 분석하여 RPG VCSEL 능동층에서 캐리어의 전달 특성을 연구하였다. 연구 결과, Al 조성 조절을 통해 밴드 구조를 조절하고 방사 재결합 확률을 제어할 수 있음을 확인하였다. 이는 간격층 내 전자와 정공의 축적을 효과적으로 줄여 비방사 재결합을 감소시켰다. 본 연구는 변형 보상 양자우물 RPG 능동층 간격층 재료 선택에 이론적 지침과 데이터 지원을 제공한다.
关键词
수직 공진면 발광 레이저; 높은 출력 전력; 공진 주기 이득 능동층; AlGa<1-x>As 간격층