一个无缺陷的基于GaAs的垂直腔的纳米线激光器在电信O频段发射的上
Cem Doganlar1, Paul Schmiedeke1, Markus Döblinger2
1Walter Schottky Institute, TUM School of Natural Sciences, Technical University of Munich, 85748 Garching, Germany.
Nano letters
|September 19, 2025
概括
我们报告了 (Si) 上垂直腔纳米线 (NW) 激光器的首次选择性集成. 这种基于GaAs的NW激光器在电信O频段运行,为集成Si光子学铺平了道路.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 垂直腔纳米线 (NW) 激光器对于光子学至关重要.
- 在上集成基于GaAs的NW激光器一直是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为了证明基于GaAs的NW激光在Si上的直接选择性集成.
- 来自集成的NW激光器,在电信O频段实现激光发射.
主要方法:
- 使用InGaAs/InAlGaAs多个量子井 (MQW) 活性增益区域制造先进的NW异构结构.
- 在高含Sb的垂直GaAsSb NW核心上MQW的同轴集成.
- 使用扫描传输电子显微镜和纳米束电子衍射进行表征.
主要成果:
- 成功地将基于GaAs的垂直腔NW激光在Si上的直接选择性集成.
- 在电信O频段 (~1.3μm) 观察到的激光发射.
- 统一的MQW组成,最小的应变 (<1.3 ± 0.2%),没有扩展缺陷得到证实.
- 在低值 (160μJ/cm2) 的温度范围内实现单模激光.
结论:
- 开发的异构结构使得基于GaAs的NWs在Si上能够高效的激光.
- 这项工作克服了在Si光子学中GaAs NW激光器之前的集成挑战.
- 展示的NW激光器是集成光子学应用的有希望的光源.
