반도체 레이저는 통신, 의료 기기 및 산업 가공을 포함하여 각종 신청에서 널리 이용됩니다. 이 레이저에 있는 고능률을 검사하는 것은 주의깊은 물자 선택 및 정확한 구조상 계산에 달려 있습니다. 이 문서는 높 효율성 반도체 레이저를 디자인하는 중요한 고려사항을 토론합니다.

물자 선택

소재의 선택은 레이저의 효율성을 크게 영향을 미칩니다. 일반적인 반도체 재료에는 갤런 arsenide (GaAs), 인듐 인산화물 (InP) 및 갤런 질화물 (GaN)이 포함됩니다. 각 재료는 방출 파장 및 장치 응용 프로그램에 따라 특정 이점을 제공합니다.

재료 선택에 영향을 미치는 요인은 Bandgap 에너지, 열전도 및 격자 일치를 포함합니다. Proper 격자 일치는 효율성을 줄일 수 있는 결함을 감소시킵니다. 또한, 높은 열전도도도가 있는 재료는 가동 도중 열 분산을 관리할 수 있습니다.

구조 계산

레이저 구조를 설계하는 것은 층 간격, 투광 농도 및 구멍 길이를 계산하는 포함합니다. 이 모수는 광학적인 이익, 문턱 현재 및 전반적인 효율성에 영향을 줍니다.

핵심 계산은 이득을 극대화하고 손실을 최소화하기 위해 최적의 활성 층 두께를 결정합니다. 구멍 길이는 중요도입니다. 짧은 구멍은 임계 전류를 감소시킬 수 있지만 모드 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 정확한 모델링은 장치가 원하는 파장에서 효율적으로 작동하도록 보장합니다.

효율성 최적화 전략

효율성 향상은 quantum 잘 디자인 최적화와 같은 여러 전략을 포함, 미러 반사율 개선, 내부 손실을 감소. Proper 열 관리 및 현재 사출 기술은 또한 더 높은 성능에 기여.

  • 고품질, 격자 일치한 물자를 사용하십시오
  • 정밀하게 통제 층 thicknesses
  • 최소 손실에 대한 도핑 레벨 최적화
  • 효과적인 열 싱크 구현
  • 최적의 광학 confinement 설계