پژوهش های نوین فیزیک، جلد ۷، شماره ۲، صفحات ۷۷-۹۵
عنوان فارسی بهینه سازی عملکرد لیزر نیمه رسانای مبتنی بر AlGaInP با معرفی ساختار موجبری نامتقارن سه گانه اکستریم
چکیده فارسی مقاله در این مقاله، بهبود عملکرد لیزر نیمه رسانای قرمز مبتنی بر AlGaInP برای اولین بار با معرفی ساختار جدید موجبر نامتقارن سه­گانه­ی اکستریم بررسی شده است. در ساختار موجبر پیشنهادی جدید برای تغییر ساختار یک لیزر متقارن مرسوم، در گام نخست، ضخامت­های لایه­ی موجبر و کلدینگ آلائیده نوع n افزایش یافته است و پس از آن برای طراحی لایه­های کلدینگ و موجبر آلائیده نوعn و p در ساختار لیزر نیمه رسانای قرمز، یک نامتقارنی سه گانه در نظر گرفته شده است. عملکرد ساختار متقارن مرسوم و ساختار جدید نامتقارن سه­گانه­ی اکستریم به‌صورت تئوری در نرم­افزار PICS3D انجام شده است. شبیه­سازی­های سه بعدی انتقال حامل، موجبری نوری و خودگرمایشی به‌صورت خودسازگار در نرم­افزار ترکیب شده اند. نتایج شبیه­سازی حاکی از بهبود قابل‌توجه عملکرد ساختار نامتقارن پیشنهادی جدید در مقایسه با ساختار متقارن مرسوم هستند. دلایل بهبود عملکرد لیزر در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که استفاده از ساختار جدید منجر به کاهش همپوشانی مد اپتکی با نواحی با آلایش بالا می گردد. از طرف دیگر با کاهش جریان نشتی الکترون ها، افزایش در آهنگ بازترکیب القایی رخ می دهد که این منجر به کاهش جریان آستانه، افزایش توان خروجی می گردد. با کاهش مقاومت سری و افزایش پایداری حرارتی ساختار پیشنهادی جدید، بهینگی این ساختار تایید می گردد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله لیزر دیود مبتنی بر AlGaInP،شبیه‌سازی،توان،جریان آستانه،موجبر نامتقارن سه‌گانه ی اکستریم،PICS3D،
عنوان انگلیسی Optimization of AlGaInP-based semiconductor laser performance by introducing extreme triple asymmetric waveguide structure
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, for the first time, improved lasing performance of a red AlGaInP laser diode is demonstrated by introducing a new extreme triple asymmetric waveguide structure. In the new proposed waveguide structure, at the first step, n-waveguide and n- cladding layer thicknesses are increased, and then a triple asymmetry is introduced on the design of the n-type and p-type cladding and waveguide layers inside the red laser diode structure. The conventional symmetric and the new extreme triple asymmetric laser structures performances are theoretically investigated using simulation software PICS3D. 3D simulations of carrier transport, optical waveguiding and self-heating are combined self-consistently in the software. Numerical results show that the new proposed structure performance is significantly improved in comparison to the conventional symmetric structure. The reasons of improvements are discussed in this investigation. The simulation results show that the use of the new structure reduces the overlap of the optical mode with of high doping regions. On the other hand, by reducing the electron leakage current, an increase in the stimulated recombination rate occurs, which leads to a decrease in the threshold current and an increase in the output power. By reducing the series resistance and increasing the thermal stability of the new proposed structure, the optimality of this structure is confirmed.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله لیزر دیود مبتنی بر AlGaInP,شبیه‌سازی,توان,جریان آستانه,موجبر نامتقارن سه‌گانه ی اکستریم,PICS3D
نویسندگان مقاله زهرا دانش کفترودی |
دانشگاه گیلان

نشانی اینترنتی https://jmrph.khu.ac.ir/article_6346_c16882e007c5c7a773acd7c5e8869ab7.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات