激光与红外

作者：吴亚宁

单位：1.太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西 太原 030024；2.山西浙大新材料与化工研究院,山西 太原 030024；3.太原理工大学材料科学与工程学院,山西 太原 030024；4.陕西科技大学 材料原子·分子科学研究所,陕西 西安 710021；

关键词：半导体激光器;有源区;输出功率;阈值电流;能带结构

基金：国家自然科学基金项目(No.61904120；No.21972103；No.61604104；No.51672185)；山西浙大新材料与化工研究院(No.2022SX-TD018；No.2021SX-AT001,002,003)；山西省“1331工程”项目资助。

为了提升1300nm半导体激光器的光电特性,采取k·p方法的激光器模拟软件SiLENSe设计了GaAsSb/GaAsP/InGaAsSb应变补偿激光器,调控了有源区的能带结构,并对该结构进行了仿真计算。结果表明,与传统InGaAsSb/GaAsSb有源区对比,应变补偿结构LD2阈值电流从135mA降低至95mA。在15 A的注入电流下,工作电压从138 V降低至125 V,其输出功率从107W提高到121W,电光转换效率从521提高至646。这主要由于在势垒中引入张应变改善了有源区的能带结构,从而使载流子的泄漏受到抑制,器件性能得到了显著提升。该有源区的设计将对制备高性能中红外单模半导体激光器具有重要的理论参考价值。

来源：2023年第10期

《激光与红外》期刊编辑部

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