电GeSn激光器在室温下运行的挑战
A R Ellis1, D A Duffy1, I P Marko1
1James Watt School of Engineering, University of Glasgow, Glasgow, G12 8LT, UK.
Scientific reports
|May 5, 2024
概括
与缺陷相关的重组限制-锡 (GeSn) 激光器,在85K时占值电流的93%. 载体泄漏到L谷状态也会显著影响性能,特别是带结构的小变化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- -锡 (GeSn) 合金显示出与光子学兼容的芯片激光器的潜力.
- 电GeSn激光器面临的性能限制阻碍了商业化.
研究的目的:
- 研究GeSn激光器件中占主导地位的损失机制.
- 确定影响设备性能的载体重组途径.
- 为优化未来的GeSn激光设计提供洞察力.
主要方法:
- 结合实验和计算建模方法.
- 在低温下利用高水静压技术来探测带结构.
- 分析了载体重组路径和泄漏.
主要成果:
- 与缺陷相关的再组合占85K的门电流的93±5%.
- 运载体泄漏到L谷状态是1.1 ± 0.3%的85K的门电流的原因.
- L谷分离能量的微小下降 (30 meV) 将泄漏率大幅增加到50%,表明热灵敏度.
结论:
- 与缺陷相关的重组是当前GeSn激光器中的主要损失机制.
- 载体泄漏进入L谷状态对高温操作构成重大挑战.
- 设备设计和增长优化对于提高GeSn激光器性能和操作温度范围至关重要.
