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ITO、AlInN、等离子体GaN及顶部金属化对半极性绿光边发射激光器影响的数值研究

DOI：10.3390/ma13061444 期刊：Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 本文展示了针对工作于绿光波段的连续波（CW）室温（RT）半极性InGaN/GaN边发射激光器（EELs）的计算分析结果。在计算中，我们聚焦于能增强光学模式限制的、最具前景的包层材料与设计方案。结构改进包括优化顶部金金属化层、部分用ITO替代p型GaN包层，以及引入低折射率晶格匹配的AlInN或等离子体激元GaN区域?；谑的Ｄ饨峁?，我们证明通过对工作在约540纳米的绿光EELs采用新型材料改进方案，可将其连续波室温阈值电流密度从超过11千安/平方厘米降至低于7千安/平方厘米。
作者： Maciej Kuc，?ukasz Piskorski，Robert P. Sarza?a，Tomasz Czyszanowski，Maciej Dems，Micha? Wasiak，Adam K. Sokó?
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究ITO、AlInN、等离子体GaN和顶部金金属化对半极性绿色边发射激光器（EELs）的影响，以降低其连续波（CW）室温（RT）下的阈值电流密度。

研究成果

研究表明，在绿色边发射激光器（EELs）的包层中引入ITO、等离子体GaN和AlInN层可显著降低其阈值电流密度。对于阈值工作而言，最具前景的解决方案是采用n-AlInN层，因其具备高模式限制特性；而等离子体GaN层则推荐用于远超阈值的工作状态，因其具有更优的热管理性能。

研究不足

该研究基于数值模拟，可能无法完全捕捉所有现实物理现象。所提设计方案的实际实施可能面临材料生长、应变管理及热导率问题（尤其是AlInN层）方面的挑战。

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