在基于AlGaN的深紫外线激光二极管中提高孔注射效率,通过使用AlScN铁电层的三终端结构来提高孔注射效率

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 深紫外线 (DUV) 激光二极管 (LD) 在各种应用中至关重要.
• 提高基于AlGaN的DUV LD的效率和性能仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 设计和理论研究一种基于AlGaN的新型三终端DUV LD.
• 为了提高孔注射效率并降低值电流密度.
• 为了提高DUV激光二极管的整体输出功率.

主要方法:

• 基于AlGaN的三端DUV LD的设计,采用AlScN铁电层和阶梯式结构.
• 在外部偏差下对能量波段调制和电荷载体动态的理论分析.
• 模拟孔注射效率,电子注射,光学限制和刺激的重组率.

主要成果:

• AlScN 层的负极化通过调节 p 型能量波段来增强孔注入.
• 拟议的结构可以提高刺激的重组率,而不会影响电子注入或光学限制.
• 观察到值电流密度的显著降低和输出光功率的大幅增加.
• 阶梯式脊架结构有效地减轻了侧孔扩散,确保了足够的孔流密度.

结论:

• 基于AlGaN的新型三终端DUV LD设计为高性能光电子设备提供了有前途的途径.
• 利用铁电极化是一种有效的策略,可以提高载体注射和设备效率.
• 这项理论研究为实现基于AlGaN的先进DUV激光二极管提供了一种新方法.