通过光学有源区缺陷管理降低 GeSn 微盘腔的激射阈值
光学
2020-12-22 v1 应用物理
摘要
GeSn 合金现今被视为以全互补金属氧化物半导体兼容方式在硅（Si）上构建 IV 族激光源的最有前途材料。近期 GeSn 激光的发展依赖于通过在 Si 上锗（Ge）虚拟衬底（VS）上生长厚 GeSn 层来提高 Sn 含量以增强能带结构直接性。这些激光器仍受困于缺乏缺陷管理以及高阈值密度。本工作中，我们考察了 Sn 含量介于 7\% 至 10.5\% 的 GeSn 合金的激射特性。GeSn 层被图案化为直径在 4-\SI{8}{\micro\meter} 范围的不同悬浮微盘腔。我们证实了含 7\% Sn 的 GeSn 具有直接带隙，并在光注入下于 2-\SI{2.3}{\micro\meter} 波长处激射，可复现激射阈值约为 \SI{10}{\kilo\watt\per\square\centi\meter}，较文献低一个数量级。这些结果是在移除 GeSn 微盘腔有源区中密集的失配位错阵列后获得的。该结果为未来 GeSn 基激光源的设计提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2012.11262,
title = {Reduced lasing thresholds in GeSn microdisk cavities with defect management of the optically active region},
author = {Anas Elbaz and Riazul Arefin and Emilie Sakat and Binbin Wang and Etienne Herth and Gilles Patriarche and Antonino Foti and Razvigor Ossikovski and Sebastien Sauvage and Xavier Checoury and Konstantinos Pantzas and Isabelle Sagnes and Jérémie Chrétien and Lara Casiez and Mathieu Bertrand and Vincent Calvo and Nicolas Pauc and Alexei Chelnokov and Philippe Boucaud and Frederic Boeuf and Vincent Reboud and Jean-Michel Hartmann and Moustafa El Kurdi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11262},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 9 figures