组分阶梯InGaN势垒对绿光激光二极管光电性能的影响

摘要：

为探究不同铟(In)组分InxGa1-xN势垒对绿光激光二极管光电性能的影响,本文采用SiLENSe(simulator of light emitters based on nitride semiconductors)仿真软件对一系列具有不同In组分InxGa1-xN势垒的激光二极管进行研究,结果发现InxGa1-xN势垒中In组分最佳值为3％,此时结构的斜率效率最高,内部光学损耗最低,光学限制因子最大,性能最优.在具有In0.03Ga0.97 N势垒的多量子阱结构基础上,设计了一种组分阶梯(composition step-graded,CSG)InGaN势垒多量子阱结构,提高了激光二极管的斜率效率和电光转换效率,增加了光场限制能力.仿真结果表明,当注入电流为120 mA时,具有CSG InGaN势垒的多量子阱结构,电光转换效率从17.7％提高至19.9％,斜率效率从1.09 mW/mA增加到1.14 mW/mA,光学限制因子从1.58％增加到1.62％.本文的研究为制备高功率GaN基绿光激光二极管提供了理论指导和数据支撑.

关键词：绿光激光二极管、光电性能、In组分、组分阶梯InGaN势垒、斜率效率、电光转换效率

所属期刊栏目：52

分类号：TN31;O469(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西浙大新材料与化工研究院;山西浙大新材料与化工研究院;山西浙大新材料与化工研究院002;山西浙大新材料与化工研究院003

在线出版日期：2023-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1386-1393