最新成果展示：AlInNGaN DBR模型数据库的开发与应用.docx

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1、最新成果展示:AlInN/GaNDBR模型数据库的开发与应用由于AlN和GaN之间存在较大的晶格失配和热膨胀失配，导致很难获得高质量的AlNZGaN布拉格反射镜（DiSlribUtedBraggReflection,DBR）结构。为解决该问题，天津赛米卡尔科技有限公司技术团队基于先进的TCAD仿真设计平台开发出了晶格匹配的AlInNZGaNDBR模型数据库，并系统地研究了晶格匹配的AlInN/GaN底部DBR结构对GaN基垂直腔面发射激光器（Venical-CavitySurface-EmiHing1.aser,VCSED电学和热学特性的影响。如图1所示，研究结果发现：采用AllnN/GaN底

2、部DBR（VCSE1.B2）能够有效地减小GaN基VCSE1.有源区中的极化电场强度并同时降低量子垒与量子阱中能带倾斜程度，从而增加电子-空穴波函数的重叠率，提高器件的输出功率。1.5x10,1.0x105.0x100.0-5.0x10s-1.0x106QB5QW5QB4QW4Q3QW3QB2QW2QB1QWI0.020.03Relativeposition(m)Relativeposition(m)PUeqUO=unpuo。0.010.020.03Relativeposition(m)pu2OaUj)PUeqc-ra0.0050.0100.0150.0200.025Relativeposit

3、ion(m)图l.沿0001方向，VCSE1.A和VCSE1.B2在（八）平衡态下的电场分布（b）20mA注入电流下的电场分布；VCSE1.A和VCSE1.B2在20mA注入电流下的（C）导带分布和（d）价带分布；AEW表示量子阱的能带倾斜程度；AEb表示量子垒的能带倾斜程度；中表示量子垒的势垒高度此外，AlInN/GaN底部DBR结构也会对VCSE1.器件的散热性能产生影响。如图2（八）和2(b)中展示的热量分布，AlInN的低热导率会导致VCSE1.B2具有更高的热阻，最终使得器件的热衰退提前，结温也明显增加见图2(C)和2(d)0虽然AlInNZGaN底部DBR的设计在一定程度上牺牲了器件的热学特性，但最终提升了器件的光输出功率和3dB带宽。121620Current(mA)R)aln-eJ&EoJ1.Current(mA)58111417202326Current(mA)图2.（八）VCSE1.A和(b)VCSE1.B2的二维热分布：VCSE1.A和VCSE1.B2的(c)光输出功率、(d)结温和(e)3dB带宽该成果最近被应用物理及光学领域权威SCI期刊AppliedOptics收录(vol.62,no.13,pp.3431-3438,2023,DOI:10.I364AO.492487)