在 300 mm 图形化 Si 光子晶圆上生长的电泵浦量子点激光器
光学
2022-06-06 v1 新兴技术
摘要
通过直接外延生长将量子点（QD）增益材料单片集成到 Si 光子平台上是片上光源的一种有前景的解决方案。近期进展已在 Si 上 III-V 器件的 blanket 异质外延于高温下的优越器件可靠性方面得到展示。然而，厚的缺陷管理外延设计阻碍了从增益区到绝缘体上硅（SOI）波导的垂直光耦合。在此，我们展示了首个通过分子束外延（MBE）在 300 mm 图形化（001）Si 晶圆上以对接耦合配置生长的电泵浦 QD 激光器。由模板结构带来的独特生长与制备挑战已得以解决，从而实现连续波激射至 60 {\deg}C，以及在 20 {\deg}C 下 126.6 mW 的最大双面输出功率和 8.6% 的双面电光效率。稳健的片上激光器运行潜力以及向 Si 光子回路的高效低损耗光耦合，使这种 Si 上的异质外延集成平台有望用于可扩展的低成本大规模生产。
引用
@article{arxiv.2206.01211,
title = {Electrically pumped quantum-dot lasers grown on 300 mm patterned Si photonic wafers},
author = {Chen Shang and Kaiyin Feng and Eamonn T. Hughes and Andrew Clark and Mukul Debnath and Rosalyn Koscica and Gerald Leake and Joshua Herman and David Harame and Peter Ludewig and Yating Wan and John E. Bowers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01211},
year = {2022}
}
备注
11 pages including references, 6 figures