AlInN/GaN DBR和VCSEL结构参数的模拟优化
(0) 采用光学传输矩阵法推导出多层膜的反射率公式,在此基础上对晶格匹配AlInN/GaN分布布拉格反射镜(DBR)和由其构成的垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构进行数值模拟。模拟结果显示：需要40个周期以上才能达到反射率高于99％的DBR。腔层折射率对DBR反射率有影响,生长顺序为LH…LH时,腔层的折射率大于高折射率层的膜系前几个周期的反射率会先下降,再增加;若腔层的折射率小于高折射率层的,反射率会单调增加,这是由于反射光相位相消相长引起的。考虑色散关系,对各种生长厚度所允许的偏差进行了模拟。发现当周期厚度不变,高折射率层厚度偏厚或偏薄,中心波长分别红移或蓝移,而且高反射带带宽都变窄,中心波长反射率都降低。对DBR加腔层结构和整个VCSEL结构模拟显示:腔层厚度偏厚或偏薄,腔膜往长波或短波方向偏移。模拟光场分布显示,DBR生长顺序相反时在腔内形成的驻波波峰波谷位置相反。因此设计DBR生长顺序要考虑腔层折射率是高还是低于DBR材料的折射率。生长各层时厚度要力求精确,因为DBR各层厚度偏差会导致中心波长偏移反射率降低和高反射带变窄。腔层厚度偏差会导致腔膜移动。
半导体多层腔膜 AlInN GaN 生长偏差 光学传递矩阵
蔡丽娥 张江勇 尚景智 方辉 刘宝林 张保平 余金中 王启明
厦门大学物理与机电工程学院 361005 中国科学院半导体研究所 北京 100083 厦门大学物理与机电工程学院 361005;中国科学院半导体研究所 北京 100083
国内会议
广州
中文
184-189
2007-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）