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中科院微电子所吴德馨院士团队在905nm多有源区级联VCSEL研究取得进展
2021/9/8 9:16:36     

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【产通社,9月8日讯】中国科学院(Chinese Academy of Sciences)官网消息,微电子研究所高频高压中心研究员吴德馨院士团队在905nm多有源区级联垂直腔面发射激光器(VCSEL)研究方面取得进展,近日研发出高性能905nm双有源区级联VCSEL器件,斜率效率达到2.27W/A,微分量子效率为164%,功率密度为257W/mm2(10mA电流下),相当于传统单有源区VCSEL的两倍;功率转换效率达到52.4%,比传统单有源区VCSEL提高了16.4%。这种高效率、高功率密度多有源区级联VCSEL器件可为中短距离激光雷达提供高性能的光源。

近年来,VCSEL迅速从数据通信领域渗透到消费电子领域和汽车应用领域,这些应用领域要求VCSEL需具有高功率和高转换效率,以提高系统的信噪比,同时降低系统功耗。目前,增加输出功率常用的方法是增大VCSEL的出光孔径,或将多个VCSEL单元集成到一个二维阵列中。但这两种方法均会增大VCSEL器件的发光面积,不仅会降低功率密度,还会给光学准直带来困难。

为此,科研人员利用隧道结载流子再生效应,在VCSEL外延结构上纵向集成多个有源区。通过精准、严格设计重掺杂的隧道结、有源区量子阱、氧化层的位置,使VCSEL器件的微分量子效率和光功率密度获得较大幅度提高。

相关研究成果以High Slope Efficiency Bipolar Cascade 905nm Vertical Cavity Surface Emitting Laser为题,发表在IEEE Electron Device Letters上。

查询进一步信息,请访问官方网站http://www.cas.cn/syky,以及http://ieeexplore.ieee.org/document.9492046。(张嘉汐,产通发布)    (完)
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