CPS双异质结半导体激光器二维数值模拟中电特性的分析

摘要

数值模拟在半导体激光器的研制过程中起着重要的作用.在半导体激光器的数值模拟中,将电方程和光方程耦合求解的自相容解法,是一种重要的方法.该文介绍了其电方程组的静态二维分析方法.该文所用的数学模型考虑了与位置有关的介电常数、能带参数.该文所用的数值方法是有限差分法(FDM);求解变量选择了一组新的变量---电子浓度(n)、空穴 浓度(p)、静电势(v);电方程组中的三个---方程泊松方程,电子电流连续性方程,空穴电 流连续性方程,是采用非耦合的方法(Gummel方法)依次分别求解的.该文给出了对平面衬底沟道(cps)激光二极管的计算结果,并与参考文献上的结果做了比较,验证了方法的可靠性 .

目录

文摘

英文文摘

注解表

第一章绪论

§1.1半导体激光器的发展简述

§1.2半导体激光器的数值模拟

§1.3本论文结构

第二章激光的产生机理与半导体激光器

§2.1激光的产生机理

§2.2半导体激光器

2.2.1半导体的基本理论

2.2.2半导体激光器

2.2.3 CSP结构半导体激光器

第三章器件模型

§3.1电模型

3.1.1泊松方程

3.1.2电流连续性方程组

3.1.3基本方程的具体形式

§3.2光模型

3.2.1波动方程

3.2.2光子几率方程

§3.3参数

§3.4电方程和光方程的关系

第四章求解过程

§4.1半导体激光器数值模拟过程及流程图

§4.2电方程组的求解过程

4.2.1差分网格的划分

4.2.2泊松方程的离散

4.2.3电流连续性方程的离散

4.2.4边界条件及其离散

4.2.5差分方程的线性化

4.2.6初值的选择

4.2.7高阶线性方程组的解

4.2.8加速求解的几条措施

第五章计算结果

结论

致谢

在学期间的研究成果

参考文献