AlGaN深紫外激光器的掺杂效率低，在器件建模仿真方面面临收敛性难度大、激射难度高等技术问题。近期，河北工业大学和广东工业大学联合开发了AlGaN基深紫外法布里珀罗激光器（FP LD）的仿真模型，旨在探究深紫外激光器p型区域由自由载流子吸收引起的光损耗与p型外延层Al组分变化对器件性能的综合影响。

            图1 （a）和（b）分别AlGaN基深紫外FP LD三维和二维剖面结构示意图，（c）增益系数。

图1（a）和（b）分别展示了AlGaN基深紫外FP LD的三维及二维结构示意图。图1（c）为点泵浦下的增益系数，可以发现深紫外FP LD的增益系数较低；在仿真中我们建立了光电耦合效应物理模型，发现p型层的光吸收效应对受激辐射复合、电子泄漏和激光功率有巨大的影响。通过将光场推至n型区域，即利用不对称光场轮廓可以得到小的光吸收。在不牺牲光限制因子的情况下，可以促进受激复合，同时抑制电子泄漏水平。本项工作也详细探究了高效率AlGaN深紫外FP LD的设计与研制方案，即需要综合考虑p-型波导层p及p-型电子阻挡层 Al组分、p-型光场限制层厚度及Al组分的协同效应对器件性能的影响。 

文章发表在Advanced Electronic Materials, DOI: 10.1002/aelm.202400247 (2024)