基于Si的高功率,电驱动的1.55μm连续波多量子井激光器,在晶圆尺度InP-on-Si (100) 异质基板上生长,具有广泛的工作温度范围

科学领域:

• 光子学和光电子学.
• 材料科学是一种材料科学.
• 半导体设备工程 半导体设备工程

背景情况:

• 实现集成光子学需要可靠的,电的基激光器.
• 将量子点 (QD) 激光器扩展到1.55μm电信波长是一个重大挑战.
• 在上的异质增长通常由于格子和域不匹配而遭受失位.

研究的目的:

• 开发一种用于制造在基板上集成的1.55微米激光器的新方法.
• 克服当前基于的激光技术的局限性.
• 为了使光子学激光器能够在晶圆尺度上集成.

主要方法:

• 使用离子切割制造一个晶圆尺度的InP-on-Si (100) (InPOS) 异质基质.
• 在InPOS基板上III-V材料的表轴生长.
• 综合激光器性能的表征,包括值电流密度,输出功率和温度稳定性.

主要成果:

• 实现了以1.55μm为基础的电式连续波 (CW) 1.55μm激光器的最先进性能.
• 证明了室温值电流密度为0.65 kA/cm2.
• 在CW模式下,每面 (未涂层) 获得的输出功率超过155mW.
• 在120°C达到CW激光,在130°C以上达到脉冲激光.

结论:

• 新的离子切割加上表轴生长方法有效地解不匹配,减少位移.
• 这种通用方法使得上的高性能,集成的1.55μm激光器成为可能.
• 该方法可以适应其他材料系统,为光子学和微电子学提供增强的功能.