Influencia de la capa de separación AlGa<1-x>As en la zona activa de ganancia periódica resonante sobre el rendimiento del láser de cavidad vertical y emisión superficial de 940 nm
摘要
Se diseñó una zona activa con ganancia periódica resonante (Resonant periodic gain, RPG) que contiene una capa de separación AlGa<1-x>As con diferentes composiciones de Al utilizando el software de simulación 3D PICS, y se estudiaron las propiedades optoelectrónicas del láser de cavidad vertical y 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 de separación es 0.1, la potencia de salida máxima 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 de separación, se investigaron las características de transporte de portadores en la zona activa del RPG VCSEL. Los resultados mostraron que ajustar la composición de Al puede regular la estructura de bandas y controlar la probabilidad de recombinación radiativa. Esto reduce efectivamente la acumulación de electrones y huecos en la capa de separación, disminuyendo así la recombinación no radiativa. Este estudio proporciona una guía teórica y datos para la selección del material de la capa de separación en la zona activa RPG de pozos cuánticos compensados por tensión.
关键词
Láser de cavidad vertical y emisión superficial; alta potencia de salida; zona activa de ganancia periódica resonante; capa de separación AlGa<1-x>As