量子阱LD有源区量子阱数目的优化设计

采用直观的载流子、光子库模型,导出半导体激光器速率方程,得到输入电流、输出光功率的关系以及激光器腔体参数与注入电流的关系,从而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点来优化有源区量子阱数目.给出了共面量子阱LD在固定有源长度、固定无源区长度的共面量子阱激光器的量子阱数目优化方案.

2μm半导体激光器有源区量子阱数的优化设计

利用LASTIP软件理论分析了有源区量子阱数目对不同组分的In Ga As Sb/Al Ga As Sb 2μm半导体激光器能带、电子与空穴浓度分布以及辐射复合率等性能参数的影响。研究表明：量子阱的个数是影响激光器件性能的关键参数,需要综合分析和优化。量子阱数太少时,量子阱对电子束缚能力弱,电子在p层中泄漏明显,辐射复合率低。量子阱数过多时,载流子在阱内分配不均匀,p型层中电子浓度升高,器件内损耗加大,辐射复合率下降。结合对外延材料质量的分析,In Ga As Sb/Al Ga As Sb半导体激光器有源区最优量子阱数目为2~3。该研究结果可合理地解释已有实验报道,并为2μm半导体激光器结构设计提供理论依据。