Longitudinally biased GaAs/AlxGa1−xAs hot electron VCSEL design

Abstract

Bu çalışmada, aktif bölgesinde HELLISH-2 (Hot Electron Light Emission and Lasing In Semiconductor Heterostructure-Type 2) yapısını içeren yeni bir dikey-kavite yüzey yayınımlı lazer (VCSEL) tasarımı sunulmaktadır. Bu yapı aktif bölgenin (HELLISH-2) altına ve üstüne Dağıtılmış Bragg yansıtıcıları (Distributed Bragg Reflectors, DBRs) eklemek suretiyle elde edilir. HELLISH-2 (VCSEL)'in çalışma prensibi DBR olmadan ki aygıtın çalışma prensibi ile aynı olacaktır. Boylamsal besleme için sadece iki yayılmış nokta kontağa ihtiyaç vardır. Bu yüzden, elektronlar DBR tabakalarını geçmek zorunda olmadan direkt olarak aktif bölgeye aktarılabilir. Sonuç olarak piyasada bulunan VCSEL'lerde aktif bölgeye odaklanmayan akım enjeksiyonundan kaynaklanan ısınma problemi ortadan kaldırılabilir. HELLISH-2 aygıtı VCSEL yapımı için optimize edilerek yansıtıcı profilleri elde edilmiştir.

In this work, a design of vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) having HELLISH-2 (Hot Electron Light Emission and Lasing In Semiconductor Heterostructure-Type 2) structure in the active region is presented. This is achieved by the inclusion of distributed Bragg reflectors (DBRs) at the bottom and top of the active region. The operation principle of HELLISH-2 (VCSEL) would be the same as that of without DBRs. Only two diffused-in point contacts will be needed for longitudinal biasing. Hence current will be injected directly into the active region without having to pass through the DBRs. As a result the problem in conventional VCSELs associated with un-focused current injection into the active region and hence heating would be eliminated. The device is optimised for VCSEL structure and its reflectivity profiles are obtained.