Se diseñó una zona activa con ganancia periódica resonante (Resonant periodic gain, RPG) que contiene capas espaciadoras de Al_xGa_1-xAs con diferentes composiciones de Al mediante el software de simulación 3D PICS, y se estudiaron las características optoelectrónicas del láser de cavidad vertical con emisión superficial (Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL) de 940 nm para lograr alta potencia de salida y alta eficiencia de conversión de potencia. Los resultados de la simulación mostraron que cuando la composición de Al en la capa espaciadora es 0,1, la potencia máxima de salida del RPG VCSEL alcanza los 24.32 mW y la eficiencia máxima de conversión de potencia es del 51.7%. Mediante el análisis de la estructura de bandas de la capa espaciadora, se estudiaron las características de transporte de portadores en la zona activa RPG del VCSEL. Los resultados indican que ajustar la composición de Al puede controlar la estructura de bandas y la probabilidad de recombinación radiativa. Esto reduce efectivamente la acumulación de electrones y huecos en la capa espaciadora, disminuyendo así la recombinación no radiativa. Este estudio proporciona orientación teórica y datos para la selección de materiales de la capa espaciadora en la zona activa RPG del pozo cuántico compensado por tensión.

láser de cavidad vertical con emisión superficial; alta potencia de salida; zona activa de ganancia periódica resonante; capa espaciadora de Al_xGa_1-xAs