【產(chǎn)通社，9月8日訊】中國(guó)科學(xué)院（Chinese Academy of Sciences）官網(wǎng)消息，微電子研究所高頻高壓中心研究員吳德馨院士團(tuán)隊(duì)在905nm多有源區(qū)級(jí)聯(lián)垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）研究方面取得進(jìn)展，近日研發(fā)出高性能905nm雙有源區(qū)級(jí)聯(lián)VCSEL器件，斜率效率達(dá)到2.27W/A，微分量子效率為164%，功率密度為257W/mm2（10mA電流下），相當(dāng)于傳統(tǒng)單有源區(qū)VCSEL的兩倍；功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到52.4%，比傳統(tǒng)單有源區(qū)VCSEL提高了16.4%。這種高效率、高功率密度多有源區(qū)級(jí)聯(lián)VCSEL器件可為中短距離激光雷達(dá)提供高性能的光源。

近年來(lái)，VCSEL迅速?gòu)臄?shù)據(jù)通信領(lǐng)域滲透到消費(fèi)電子領(lǐng)域和汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域，這些應(yīng)用領(lǐng)域要求VCSEL需具有高功率和高轉(zhuǎn)換效率，以提高系統(tǒng)的信噪比，同時(shí)降低系統(tǒng)功耗。目前，增加輸出功率常用的方法是增大VCSEL的出光孔徑，或?qū)⒍鄠�(gè)VCSEL單元集成到一個(gè)二維陣列中。但這兩種方法均會(huì)增大VCSEL器件的發(fā)光面積，不僅會(huì)降低功率密度，還會(huì)給光學(xué)準(zhǔn)直帶來(lái)困難。

為此，科研人員利用隧道結(jié)載流子再生效應(yīng)，在VCSEL外延結(jié)構(gòu)上縱向集成多個(gè)有源區(qū)。通過(guò)精準(zhǔn)、嚴(yán)格設(shè)計(jì)重?fù)诫s的隧道結(jié)、有源區(qū)量子阱、氧化層的位置，使VCSEL器件的微分量子效率和光功率密度獲得較大幅度提高。

相關(guān)研究成果以High Slope Efficiency Bipolar Cascade 905nm Vertical Cavity Surface Emitting Laser為題，發(fā)表在IEEE Electron Device Letters上。

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