硅基电驱动碳纳米管等离激元激光器
光学
2023-05-18 v1 量子物理
摘要
光子信号处理需要具有更高调制带宽的高效片上光源。当今传统的半导体二极管激光器由于增益压缩效应和寄生电容，其调制速度仅处于几十 GHz 量级。本文从理论上展示了一种电驱动的碳纳米管（CNT）基激光器，其通过单片集成到硅光子晶体纳米梁（PCNB）腔中来实现强光-物质相互作用。该激光器由组合腔内的单壁碳纳米管构成，该组合腔由嵌入一维 PCNB 腔中的等离激元金属-氧化物-半导体混合模式组成。发射源于静电掺杂纳米管的带间复合，其取决于管的手性以匹配 C 波段。我们的仿真结果表明，该激光器在电信频率下工作，在 1 倍（10 倍）阈值下实现 > 3（100）μW 的输出功率和 > 100（1000）GHz 的调制速度。这种单片集成方案为未来光子集成电路中的光源提供了一种有前景的替代途径。
引用
@article{arxiv.2305.09871,
title = {An electrically-driven Carbon nanotube-based plasmonic laser on Silicon},
author = {Ke Liu and Behrouz Movahhed Nouri and Elham Heidari and Hamed Dalir and Volker J. Sorger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.09871},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 5 figures