相比于传统垂直腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL），多结VCSEL具有更高的光输出功率、更快的响应速度、更高的斜率效率和电光转换效率等优势。目前，多结VCSEL已被广泛应用在光通信、3D人脸识别技术、激光雷达测距等领域；然而随着器件架构设计的逐步精细复杂化，对器件微观工作机理的系统分析和精准预测尤为重要。

近日，天津赛米卡尔科技有限公司技术团队基于TCAD仿真设计平台，成功开发出了多结VCSEL模型数据库，并完成了三结和五结VCSEL的实验对标，该模型展示出了仿真设计精准的预测能力，理论计算的斜率效率分别达到2.83 W/A和4.52 W/A。图1（a）和图1（b）分别展示了理论计算获得的五结VCSEL能带分布图和三/五结VCSEL的光输出功率与电流-电压（PIV）曲线分布图。该模型数据库有助于分析器件内部电流分布、光场分布、受激辐射复合分布等微观信息，协助优化有源区架构、隧穿结组成、DBR等设计参数，为实现高功率、高响应速度的多结VCSEL器件设计提供可靠的技术分析手段。

图1.（a）多结VCSEL能带分布和（b）PIV曲线特性