意大利Mediterranea University of Reggio Calabria的F. Pezzimenti教授等通过建模分析，研究了不同温度范围内量子阱（QW）宽度、载流子密度和势垒层铝（Al）浓度对氮化镓（GaN）基QW激光二极管光学特性的影响。利用两种不同的能带模型计算了二极管的光学增益。第一种模型基于简单的带-带模型，解释了导带和价带的第一能级间的载流子跃迁，而第二种模型利用微扰理论（k.p模型），计算价带子带间跃迁和QW中的相对吸收损耗。结果表明，器件的光学增益随着n型掺杂浓度及AlxGa1-xN层中Al摩尔分数的增加而增加；室温下QW宽度为40 ?时器件光学增益可达5000 cm-1量级。此外，低温下激光阈值电流密度仅为几十A/cm2。

图1. QW能带示意图：导带（C）、重空穴带（HH）、轻空穴带（LH）和劈裂带（SO）。

Modelling and optical response of a compressive-strained AlGaN/GaN quantum well laser diode

A. Menani, L. Dehimi, S. Dehimi, F. Pezzimenti

J. Semicond. 2020, 41(6): 062301

doi: 10.1088/1674-4926/41/6/062301

Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/41/6/062301?pageType=en