脱位过层对第三电信窗口的光学性能的影响 发射InAs/InGaAlAs 在基板上生长的量子点

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 光电学是指光电子产品.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 的间接带隙阻碍其作为直接光源的使用,限制光通信数据速率.
• 将III-V发光器与电子相集成对于下一代通信系统至关重要.

研究的目的:

• 为了研究InAs/InGaAlAs量子点 (QD) 结构,在基板上培养出1.5μm光辐射.
• 为了减轻成长过程中III-V材料和之间的格子和热膨胀不匹配.
• 评估这些基于Si的新型结构的光学质量和应用潜力.

主要方法:

• 在5度切割的Si基板上直接生长InAs/InGaAlAs QDs.
• 使用了脱位缺陷过层,张力超级格子和补充QD层.
• 采用光反射和温度,时间和极化分辨率的光发光谱学.
• 使用多带和配置交互方法进行激发状态的理论计算.

主要成果:

• 成功培养出发射在1.5μm的QD结构,与电信平台兼容.
• 通过先进的增长策略,有效地减轻缺陷的产生.
• 与基于InP的参考QD相比,基于Si的QD观察到更广泛的辐射光谱,这是由于QD种群的多样性.
• 确定了基于Si的发光器的有希望的缺陷过层组合.

结论:

• 在上设计的QD结构有效地抑制了缺陷的产生.
• 更广泛的辐射谱,虽然可能限制激光器,但为可调节设备,传感器和光学放大器提供优势.
• 该研究确定了最佳增长策略,并讨论了进一步增强基于Si的光子集成的前景.