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光子晶体垂直腔面发射激光器的电流分布研究

王宝强 徐晨 刘英明 解意洋 刘发 赵振波 周康 沈光地

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光子晶体垂直腔面发射激光器的电流分布研究

王宝强, 徐晨, 刘英明, 解意洋, 刘发, 赵振波, 周康, 沈光地

Study on current spreading of photonic crystal vertical cavity surface emitting lasers

Wang Bao-Qiang, Xu Chen, Liu Ying-Ming, Xie Yi-Yang, Liu Fa, Zhao Zhen-Bo, Zhou Kang, Shen Guang-Di
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  • 对氧化限制型外腔式光子晶体垂直腔面发射激光器注入到有源区的电流密度分布进行了分析研究.提出三维电流分布计算模型,研究了光子晶体结构对电流密度分布和器件串联电阻的影响.研究发现,光子晶体孔刻蚀深度越深,电流分布圆对称性越差,引起的串联电阻越大.不同光子晶体图案对电流分布的均匀性和圆对称性也有很大的影响.该模型对于研究、设计氧化限制型外腔式光子晶体垂直腔面发射激光器提供了一个有用的分析方法.
    The distribution of injected current in the active region of external cavity oxide-confined photonic crystal vertical cavity surface emitting lasers is studied extensively. An advanced three-dimensional model of current distribution is used to analyse the effects of photonic crystal structures on current density distribution and series resistance of the device. It is found that the deeper the photonic crystal holes are, the worse the circular symmetry of the current density distribution is and the higher the series resistance is,especially when the ethching depths of holes are larger than 2 μm. Different patterns of photonic crystal structures have a great imfluence on current density distribution and circular symmetry. The results are beneficial to the research and the design of external cavity oxide-confined photonic crystal vertical cavity surface emitting lasers.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2008AA03Z402)和北京市自然科学基金(批准号:4092007)资助的课题.
    [1]

    Xu X S,Wang C X,Du W,Zhao Z M,Hu H Y,Song Q,Lu L,Kan Q,Chen H D 2007 Physics 36 15 (in Chinese) [许兴胜、王春霞、杜 伟、赵致民、胡海洋、宋 倩、鲁 琳、阚 强、陈弘达2007 物理 36 15]

    [2]

    Hong G P,Se H K,Min K S,Young G J,Sung B K,Yong H L 2005 Quantum Electron. 41 1131

    [3]

    Noriyuki Y,Aaron J D,Kent D C 2003 Quantum Electron.9 1439

    [4]

    Dae S S,Se H K,Hong G P,Chang K K,Yong H L 2002 Appl.Phys.Lett. 80 3901

    [5]

    Lan Y P,Chen Y F,Huang K F,Lai H C,Pan J S 2002 IEEE Photon.Technol.Lett. 14 272

    [6]

    Zhang L,Li S G,Yao Y Y,Fu B,Zhang M Y,Zheng Y 2010 Acta Phys.Sin. 59 1101(in Chinese)[张 磊、李曙光、姚艳艳、付 博、张美艳、郑 义 2010 物理学报 59 1101]

    [7]

    Jiang L H,Hou L T 2010 Acta Phys.Sin. 59 1095(in Chinese)[姜凌红、侯蓝田2010 物理学报 59 1095]

    [8]

    Liu A J,Xing M X,Qu H W,Chen W,Zhou W J,Zheng W H 2009 Appl.Phys.Lett. 94 191105

    [9]

    Tomasz C,Robert P S,Maciej D,Wlodzimierz N,Hugo T,Krassimir P 2009 J.Appl.Phys. 105 093102

    [10]

    Yang H P D,Hsu I C,Chang Y H,Lai F I,Yu H C,Lin G,Hsiao R S,Maleev N A,Blokhin S A,Kuo H C,Chi J Y 2008 J.Lightwave Technol. 26 1387

    [11]

    Liu J A,Xing M X,Qu H W,Chen W,Zhou W J,Zheng W H 2010 Acta Phys.Sin. 59 1035 (in Chinese) [刘金安、邢名欣、渠红伟、陈 微、周文君、郑婉华 2010 物理学报 59 1035]

    [12]

    Liu Y,Gong H R,Wei Y Y,Gong Y B,Wang W X,Liao F J 2009 Acta Phys.Sin. 58 7845(in Chinese) [刘 漾、巩华荣、魏彦玉、宫玉彬、王文祥、廖复疆 2009 物理学报 58 7845]

    [13]

    Cai L G,Wu J 2008 Acta Phys.Sin. 57 3531(in Chinese)[蔡鲁刚、吴 坚 2008 物理学报 57 3531]

    [14]

    Yang H,Guo X,Guan B L,Wang T X,Shen G D 2008 Acta Phys.Sin. 57 2959(in Chinese)[杨 浩、郭 霞、关宝璐、王同喜、沈光地 2008 物理学报 57 2959]

    [15]

    Hegbolm E R, Margalit N, Thibeault B J,Coldren L A,Bowers J E 1997 Proc. SPIE 3003 176

    [16]

    Lysak V V,Chang K S, Lee Y T 2005 Appl. Phys. Lett. 87 231118

    [17]

    Liu N K,Zhu B S,Luo J S 2005 Semiconductor Physics (Beijing: National Defense Industry Press) p99 (in Chinese) [刘恩科、朱秉升、罗晋生 2005 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第99页]

    [18]

    Wang K 2008 M.S. Thesis (Beijing: Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [王 科 2008 硕士学位论文 (北京:中国科学院半导体研究所)]

    [19]

    Xie Y Y,Xu C,Kan Q,Wang C X,Liu Y M,Wang B Q,Chen H D,Shen G D 2010 Chin.Phys.Lett. 27 024206

  • [1]

    Xu X S,Wang C X,Du W,Zhao Z M,Hu H Y,Song Q,Lu L,Kan Q,Chen H D 2007 Physics 36 15 (in Chinese) [许兴胜、王春霞、杜 伟、赵致民、胡海洋、宋 倩、鲁 琳、阚 强、陈弘达2007 物理 36 15]

    [2]

    Hong G P,Se H K,Min K S,Young G J,Sung B K,Yong H L 2005 Quantum Electron. 41 1131

    [3]

    Noriyuki Y,Aaron J D,Kent D C 2003 Quantum Electron.9 1439

    [4]

    Dae S S,Se H K,Hong G P,Chang K K,Yong H L 2002 Appl.Phys.Lett. 80 3901

    [5]

    Lan Y P,Chen Y F,Huang K F,Lai H C,Pan J S 2002 IEEE Photon.Technol.Lett. 14 272

    [6]

    Zhang L,Li S G,Yao Y Y,Fu B,Zhang M Y,Zheng Y 2010 Acta Phys.Sin. 59 1101(in Chinese)[张 磊、李曙光、姚艳艳、付 博、张美艳、郑 义 2010 物理学报 59 1101]

    [7]

    Jiang L H,Hou L T 2010 Acta Phys.Sin. 59 1095(in Chinese)[姜凌红、侯蓝田2010 物理学报 59 1095]

    [8]

    Liu A J,Xing M X,Qu H W,Chen W,Zhou W J,Zheng W H 2009 Appl.Phys.Lett. 94 191105

    [9]

    Tomasz C,Robert P S,Maciej D,Wlodzimierz N,Hugo T,Krassimir P 2009 J.Appl.Phys. 105 093102

    [10]

    Yang H P D,Hsu I C,Chang Y H,Lai F I,Yu H C,Lin G,Hsiao R S,Maleev N A,Blokhin S A,Kuo H C,Chi J Y 2008 J.Lightwave Technol. 26 1387

    [11]

    Liu J A,Xing M X,Qu H W,Chen W,Zhou W J,Zheng W H 2010 Acta Phys.Sin. 59 1035 (in Chinese) [刘金安、邢名欣、渠红伟、陈 微、周文君、郑婉华 2010 物理学报 59 1035]

    [12]

    Liu Y,Gong H R,Wei Y Y,Gong Y B,Wang W X,Liao F J 2009 Acta Phys.Sin. 58 7845(in Chinese) [刘 漾、巩华荣、魏彦玉、宫玉彬、王文祥、廖复疆 2009 物理学报 58 7845]

    [13]

    Cai L G,Wu J 2008 Acta Phys.Sin. 57 3531(in Chinese)[蔡鲁刚、吴 坚 2008 物理学报 57 3531]

    [14]

    Yang H,Guo X,Guan B L,Wang T X,Shen G D 2008 Acta Phys.Sin. 57 2959(in Chinese)[杨 浩、郭 霞、关宝璐、王同喜、沈光地 2008 物理学报 57 2959]

    [15]

    Hegbolm E R, Margalit N, Thibeault B J,Coldren L A,Bowers J E 1997 Proc. SPIE 3003 176

    [16]

    Lysak V V,Chang K S, Lee Y T 2005 Appl. Phys. Lett. 87 231118

    [17]

    Liu N K,Zhu B S,Luo J S 2005 Semiconductor Physics (Beijing: National Defense Industry Press) p99 (in Chinese) [刘恩科、朱秉升、罗晋生 2005 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第99页]

    [18]

    Wang K 2008 M.S. Thesis (Beijing: Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [王 科 2008 硕士学位论文 (北京:中国科学院半导体研究所)]

    [19]

    Xie Y Y,Xu C,Kan Q,Wang C X,Liu Y M,Wang B Q,Chen H D,Shen G D 2010 Chin.Phys.Lett. 27 024206

  • [1] 闫观鑫, 郝永芹, 张秋波. 高功率垂直腔面发射激光器阵列热特性. 物理学报, 2024, 73(5): 054204. doi: 10.7498/aps.73.20231614
    [2] 潘智鹏, 李伟, 吕家纲, 聂语葳, 仲莉, 刘素平, 马骁宇. 940 nm 垂直腔面发射激光器单管器件的设计与制备. 物理学报, 2023, 72(11): 114203. doi: 10.7498/aps.72.20230297
    [3] 张竣珲, 樊利, 吴正茂, 苟宸豪, 骆阳, 夏光琼. 基于光注入下脉冲电流调制1550 nm 垂直腔面发射激光器获取宽带可调谐光学频率梳. 物理学报, 2023, 72(1): 014207. doi: 10.7498/aps.72.20221709
    [4] 刘帅, 徐涛, 刘康琪, 张永鹏, 杨兰均. 静态气压下平行轨道加速器电流分布与等离子体速度特性. 物理学报, 2023, 72(19): 195202. doi: 10.7498/aps.72.20231007
    [5] 王志鹏, 张峰, 杨嘉炜, 李鹏涛, 关宝璐. 表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性. 物理学报, 2020, 69(6): 064203. doi: 10.7498/aps.69.20191793
    [6] 于洪岩, 尧舜, 张红梅, 王青, 张杨, 周广正, 吕朝晨, 程立文, 郎陆广, 夏宇, 周天宝, 康联鸿, 王智勇, 董国亮. 940 nm垂直腔面发射激光器的设计及制备. 物理学报, 2019, 68(6): 064207. doi: 10.7498/aps.68.20181822
    [7] 周广正, 李颖, 兰天, 代京京, 王聪聪, 王智勇. 垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟. 物理学报, 2019, 68(20): 204203. doi: 10.7498/aps.68.20190529
    [8] 张浩, 郭星星, 项水英. 基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发. 物理学报, 2018, 67(20): 204202. doi: 10.7498/aps.67.20181038
    [9] 周广正, 尧舜, 于洪岩, 吕朝晨, 王青, 周天宝, 李颖, 兰天, 夏宇, 郎陆广, 程立文, 董国亮, 康联鸿, 王智勇. 高速850 nm垂直腔面发射激光器的优化设计与外延生长. 物理学报, 2018, 67(10): 104205. doi: 10.7498/aps.67.20172550
    [10] 关宝璐, 刘欣, 江孝伟, 刘储, 徐晨. 多横模垂直腔面发射激光器及其波长特性. 物理学报, 2015, 64(16): 164203. doi: 10.7498/aps.64.164203
    [11] 邓伟, 夏光琼, 吴正茂. 基于双光反馈垂直腔面发射激光器的双信道混沌同步通信. 物理学报, 2013, 62(16): 164209. doi: 10.7498/aps.62.164209
    [12] 毛明明, 徐晨, 魏思民, 解意洋, 刘久澄, 许坤. 质子注入能量对垂直腔面发射激光器的阈值和功率的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 214207. doi: 10.7498/aps.61.214207
    [13] 钟广明, 杜晓晴, 唐杰灵, 董向坤, 雷小华, 陈伟民. 影响倒装焊LED芯片电流分布均匀性的因素分析. 物理学报, 2012, 61(12): 127803. doi: 10.7498/aps.61.127803
    [14] 刘发, 徐晨, 赵振波, 周康, 解意洋, 毛明明, 魏思民, 曹田, 沈光地. 氧化孔形状对光子晶体垂直腔面发射激光器模式的影响. 物理学报, 2012, 61(5): 054203. doi: 10.7498/aps.61.054203
    [15] 郝永芹, 冯源, 王菲, 晏长岭, 赵英杰, 王晓华, 王玉霞, 姜会林, 高欣, 薄报学. 808nm大孔径垂直腔面发射激光器研究. 物理学报, 2011, 60(6): 064201. doi: 10.7498/aps.60.064201
    [16] 刘安金, 邢名欣, 渠红伟, 陈微, 周文君, 郑婉华. 光子晶体波导对垂直腔面发射激光器光束远场形貌的调控. 物理学报, 2010, 59(2): 1035-1039. doi: 10.7498/aps.59.1035
    [17] 杨 浩, 郭 霞, 关宝璐, 王同喜, 沈光地. 注入电流对垂直腔面发射激光器横模特性的影响. 物理学报, 2008, 57(5): 2959-2965. doi: 10.7498/aps.57.2959
    [18] 彭红玲, 韩 勤, 杨晓红, 牛智川. 1.3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计. 物理学报, 2007, 56(2): 863-870. doi: 10.7498/aps.56.863
    [19] 赵红东, 宋殿友, 张智峰, 孙 静, 孙 梅, 武 一, 温幸饶. n型DBR中电势对垂直腔面发射激光器阈值的影响. 物理学报, 2004, 53(11): 3744-3747. doi: 10.7498/aps.53.3744
    [20] 赵红东, 康志龙, 王胜利, 陈国鹰, 张以谟. 高速调制响应垂直腔面发射激光器中的微腔效应. 物理学报, 2003, 52(1): 77-80. doi: 10.7498/aps.52.77
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-17
  • 修回日期:  2010-05-26
  • 刊出日期:  2010-06-05

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