利用山形空穴存储层结构对深紫外激光二极管的性能优化

为了有效提高深紫外激光二极管的空穴注入效率和减少电子泄露,优化其性能,设计出了在基础矩形空穴存储层结构上改进后的山形空穴存储层和倒山形空穴存储层.使用Crosslight软件模拟仿真倒山形和山形空穴存储层结构的电子浓度、电子电流密度、能带图以及P-I特性曲线.结果显示山形空穴存储层激光器的光学和电学性能优于矩形和倒山形激光器,因此山形空穴存储层激光器能有效地增加有源区空穴注入和减少电子泄露,提高有源区载流子浓度和辐射复合速率,实现了激光器优越的光电性能.

具有单调组分渐变空穴存储层和对称组分渐变空穴阻挡层的深紫外激光二极管性能优化

为了优化深紫外激光二极管(DUV-LD)的电光转换效率与输出功率,提出了单调组分渐变空穴存储层(MCGHRL)和对称组分渐变空穴阻挡层(SCG-HBL)结构。使用Crosslight软件对采用基础结构、矩形空穴存储层(R-HRL)、MCG-HRL以及MCG-HRL和SCG-HBL的DUV-LD进行了仿真研究。结果表明,采用MCG-HRL和SCG-HBL能够更加有效地提升DUV-LD量子阱(QWs)内的空穴浓度,减少n型区的空穴泄露,增加QWs内的辐射复合率,降低其阈值电压与电阻,提升其电光转换效率与输出功率。

基于空穴存储层的深紫外激光二极管性能优化

为改善深紫外激光二极管(DUV-LD)有源区内空穴注入效率低的问题,在传统DUV-LD结构基础上引入空穴存储层(HRL),并将HRL改为Al摩尔分数从n区到p区递减的五阶梯HRL。用Crosslight公司的Lastip软件对该HRL进行数值研究,结果表明,该结构可以获得更高的载流子辐射复合速率和更低的阈值电流。当五阶梯Al摩尔分数递减的HRL位于DUV-LD最后一层量子势垒和上波导层之间时,电子泄漏最小,器件性能得到明显改善。