相比于傳統垂直腔面發射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL），多結VCSEL具有更高的光輸出功率、更快的響應速度、更高的斜率效率和電光轉換效率等優勢。目前，多結VCSEL已被廣泛應用在光通信、3D人臉識別技術、激光雷達測距等領域；然而隨著器件架構設計的逐步精細復雜化，對器件微觀工作機理的系統分析和精準預測尤為重要。

近日，天津賽米卡爾科技有限公司技術團隊基于TCAD仿真設計平臺，成功開發出了多結VCSEL模型數據庫，并完成了三結和五結VCSEL的實驗對標，該模型展示出了仿真設計精準的預測能力，理論計算的斜率效率分別達到2.83 W/A和4.52 W/A。圖1（a）和圖1（b）分別展示了理論計算獲得的五結VCSEL能帶分布圖和三/五結VCSEL的光輸出功率與電流-電壓（PIV）曲線分布圖。該模型數據庫有助于分析器件內部電流分布、光場分布、受激輻射復合分布等微觀信息，協助優化有源區架構、隧穿結組成、DBR等設計參數，為實現高功率、高響應速度的多結VCSEL器件設計提供可靠的技術分析手段。

圖1.（a）多結VCSEL能帶分布和（b）PIV曲線特性

審核編輯黃宇