最新成果展示：多結(jié)VCSEL模型數(shù)據(jù)庫的開發(fā)及應(yīng)用

相比于傳統(tǒng)垂直腔面發(fā)射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL），多結(jié)VCSEL具有更高的光輸出功率、更快的響應(yīng)速度、更高的斜率效率和電光轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)勢。目前，多結(jié)VCSEL已被廣泛應(yīng)用在光通信、3D人臉識別技術(shù)、激光雷達測距等領(lǐng)域；然而隨著器件架構(gòu)設(shè)計的逐步精細(xì)復(fù)雜化，對器件微觀工作機理的系統(tǒng)分析和精準(zhǔn)預(yù)測尤為重要。

近日，天津賽米卡爾科技有限公司技術(shù)團隊基于TCAD仿真設(shè)計平臺，成功開發(fā)出了多結(jié)VCSEL模型數(shù)據(jù)庫，并完成了三結(jié)和五結(jié)VCSEL的實驗對標(biāo)，該模型展示出了仿真設(shè)計精準(zhǔn)的預(yù)測能力，理論計算的斜率效率分別達到2.83 W/A和4.52 W/A。圖1（a）和圖1（b）分別展示了理論計算獲得的五結(jié)VCSEL能帶分布圖和三/五結(jié)VCSEL的光輸出功率與電流-電壓（PIV）曲線分布圖。該模型數(shù)據(jù)庫有助于分析器件內(nèi)部電流分布、光場分布、受激輻射復(fù)合分布等微觀信息，協(xié)助優(yōu)化有源區(qū)架構(gòu)、隧穿結(jié)組成、DBR等設(shè)計參數(shù)，為實現(xiàn)高功率、高響應(yīng)速度的多結(jié)VCSEL器件設(shè)計提供可靠的技術(shù)分析手段。

圖1.（a）多結(jié)VCSEL能帶分布和（b）PIV曲線特性

審核編輯黃宇