垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟

• 作者: 代京京 兰天 周广正 李颖 王智勇 王聪聪
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 垂直腔面发射激光器 异质结双极型晶体管 光电集成
• 年，卷（期）: 2019,（20）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 122-128
• 页数: 7页
• 字数: 3500字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190529

摘要

垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP InGaP/GaAs HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/mA.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王智勇	北京工业大学激光工程研究院	122	775	14.0	21.0
2	李颖	北京工业大学激光工程研究院	17	82	4.0	9.0
3	周广正	北京工业大学激光工程研究院	3	5	2.0	2.0
4	兰天	北京工业大学激光工程研究院	5	47	3.0	5.0
5	代京京	北京工业大学激光工程研究院	6	11	3.0	3.0
6	王聪聪	北京工业大学激光工程研究院	1	0	0.0	0.0