基于纳米薄膜的、利用光刻可定制双轴应变实现带隙可调的锗微盘，用于硅兼容光电子学
光学
2014-11-05 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
应变工程已被证明对锗基光子学，特别是光发射至关重要。然而，对锗施加大的永久双轴应变一直是一个挑战。我们提出了一种简单、CMOS 兼容的技术，可在超薄锗纳米薄膜内图案化的微盘中方便地诱导出大的、空间均匀的应变。我们的技术通过将预先存在的小应变集中并放大到微盘区域来工作。拉曼光谱观测到高达 1.11% 的双轴应变，并由光致发光测量进一步证实，测量显示应变微盘的发光增强且红移。我们的技术允许通过光刻定制双轴应变量，使得不同微盘的带隙可在单次掩模工艺中独立调谐。我们的理论计算表明，该平台可为用于硅兼容光互连的双轴应变锗激光器带来显著的性能提升，包括激光阈值降低超过 200 倍。
引用
@article{arxiv.1411.0772,
title = {A Nanomembrane-Based Bandgap-Tunable Germanium Microdisk Using Lithographically-Customizable Biaxial Strain for Silicon-Compatible Optoelectronics},
author = {David S. Sukhdeo and Donguk Nam and Ju-Hyung Kang and Mark L. Brongersma and Krishna C. Saraswat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.0772},
year = {2014}
}
备注
28 pages (19 pages main text + 9 pages supporting information), 10 figures (6 figures main text + 4 figures supporting information)