همزمان با رشد سیستم های الکترونیک نوری، نیاز به ابزار طراحی مناسبی که اجازه ی شبیه-سازی این سیستم ها را برای پیش بینی ساخت این وسایل بدهد، احساس می شود. تا کنون مدل-های عددی و تئوری لیزرهای با تابش عمودی از سطح بصورت فیزیکی با جزئیات بررسی شده است. این مدل های عددی دارای محاسبات پیچیده و قوی ای هستند و ابزار طراحی مناسبی برای طراحی سیستم های الکترونیک نوری نیستند و نیاز به مدلی با فرآیندهای محاسباتی کمتر احساس می شود. در این پایان نامه، مدل مداری این لیزرها ارائه شده و با استفاده از نرم افزار hspice شبیه سازی شده که در توافق با کارهای ارئه شده توسط محققان است. تغییرات طول عمر الکترون ها و حفره ها در نواحی مختلف در این پایان نامه بررسی شده است. کاهش طول عمر حفره ها در نواحی مختلف، اثر بیشتری بر افزایش چگالی جریان آستانه دارد (به غیر از تراز اول برانگیخته و حالت پایه ی نقاط کوانتومی). همچنین این کاهش در ناحیه ی سد، موجب افزایش بازدهی کوانتومی می شود. بعلاوه افزایش ضخامت چاه کوانتومی موجب افزایش بازدهی کوانتومی حفره ها می شود. با کاهش طول عمر حامل ها در نواحی مختلف، عرض باند پاسخ مدولاسیون qd-vcsel کاهش می یابد.