InGaN基蓝光激光器p型覆盖层和波导层优化OA北大核心CSTPCD

[目的]为了进一步提升蓝光激光器的性能,基于实验样品结构,研究了p型覆盖层和波导层对InGaN基边发射蓝光激光器性能的综合影响.[方法]将p型覆盖层优化为多层Al组分渐变的结构,以降低p型覆盖层与电子阻挡层的Al组分差值;优化波导层的In组分浓度,以提高波导层的光限制能力.利用PICS3D软件模拟计算其光输出功率、能带结构、光场分布、载流子电流密度分布等特性.[结果]随着p型覆盖层层数的增加,以及p型覆盖层与电子阻挡层之间Al组分差值的减小,光输出功率和斜率效率不断提高;随着上波导层In组分的增加,光输出功率提升明显.同时优化两者得到的最终优化结构,光输出功率可达到0.421 W,相较标准结构提升了65.75%.[结论]降低p型覆盖层与电子阻挡层之间的Al组分差值,可以有效降低两者之间的晶格失配和势垒差,进而提高有源区的空穴注入;增加p型覆盖层的层数可降低晶格失配,进而降低载流子的传输损耗.增加波导层的In组分浓度可以提高有效提高光限制因子,尤其是上波导的In组分增加对提高光限制因子非常明显.