银纳米线薄膜优化VCSEL电流分布，提升高功率激光器性能

银纳米线薄膜作为垂直腔面发射激光器（VCSEL）透明导电窗口的研究，是当前微电子学与固体电子学领域的一项前沿课题。由史磊、李冲等研究人员在中国科技论文在线发表的这篇首发论文，针对VCSEL工作原理中的关键问题——载流子聚集效应进行了深入探讨。通常，由于激光器的腔面设计，工作电流主要通过边缘环形区域注入，导致电流密度分布极不均匀，这在大尺寸器件中尤为显著，激射光斑呈现出明显的环状，中心区域光强较弱，影响了光功率输出。 为了克服这一问题，研究团队创新性地提出使用银纳米线薄膜作为透明导电窗口，取代传统的环形金属电极。银纳米线薄膜的优势在于其高导电性和优异的透明度，能够提供更均匀的电流分布。相比于常规电极结构，银纳米线薄膜能有效地减少载流子的聚集效应，使得电流集中到整个腔面，而非仅仅局限于边缘，从而显著扩大了器件的有效发光面积。 通过实验对比分析，银纳米线薄膜电极在电流密度分布上的性能优于环形金属电极，能够在室温下实现更高的连续输出功率。例如，研究者成功研制出一款850纳米波段的高功率、大孔径VCSEL，其在室温下的最大连续输出功率可达24.4毫瓦。这项研究成果不仅提升了VCSEL的性能，还为优化这类激光器的设计提供了新的思路和技术路线。 总结来说，银纳米线薄膜的应用为解决VCSEL电流分布不均的问题提供了一种有效解决方案，它有望推动微电子和光电子器件技术的发展，特别是在高功率、大面积发光的应用场景中。未来的研究可能会进一步探索银纳米线薄膜在其他光学器件中的应用潜力，以及如何优化其制备工艺以达到更好的性能表现。