بهبود کارایی لیزرهای چاه کوانتومی چندگانه InGaN با قراردادن لایه نازک چهارتایی AIInGaN با شکاف انرژی پهن میان لایه های چاه و دیواره کوانتومی

در این مقاله، تاثیر افزودن لایه های نازک AIGaN و یا AIInGaN اطراف لایه های چاه کوانتومی چندگانه MQWs) InGaN LDs)مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از لایه های نازک AlGaN بین لایه های دیواره کوانتومی اصلی و چاه کوانتومی، ویژگی های الکتریکی و اپتیکی لیزر مانند راندمان کوانتومی دیفرانسیلی (DQE) و شیب کارایی را به طور قابل توجهی بهبود می دهد. با این وجود، در اینساختار شاهد افزایش جریان آستانه و کاهش توان خروجی خواهیم بود، که این اتفاق میتواند به دلیل افزایشبازترکیب اوژه ناشی از افزایش بار فضایی محصور شده بین لایه اضافه شده به ساختار و لایه های چاه کوانتومیباشد. نتایج نشان میدهد که استفاده از لایه های نازک AIInGaN با شکاف انرژی پهن نه تنها محصور شدن حامل ها را افزایش می دهد، بلکه به دلیل عدم تطابق شبکه کمتر بین دو لایه که منجر به کاهش میدانپلاریزاسیون داخلی می شود، بازترکیب اوژه و بار فضایی سطح مشترک را نیز کاهش میدهد. لیزرهای دیودیپیشنهادی با لایه های نازک AlInGaN اطراف چاه کوانتومی DQE، شیب کارایی و توان خروجی را افزایش داده و جریان آستانه را کاهش می دهند.