schema del laser a micro-anello a punti quantici pompato elettricamente. credito: dipartimento di ingegneria elettronica e informatica, hkust

decenni fa, la legge del moore predisse che il numero di transistor in un circuito integrato denso raddoppia approssimativamente ogni due anni. questa previsione si è rivelata giusta negli ultimi decenni e la ricerca di dispositivi semiconduttori sempre più piccoli ed efficienti è stata una forza trainante in scoperte tecnologiche.

con un costante e crescente bisogno di miniaturizzazione e integrazione su vasta scala di componenti fotonici sulla piattaforma di silicio per la comunicazione di dati e le applicazioni emergenti in mente, un gruppo di ricercatori dell'Università di Hong Kong della scienza e della tecnologia e dell'università della California, Santa Barbara, ha dimostrato con successo micro-laser a pompaggio elettrico di dimensioni record, coltivati ​​epitassialmente su substrati di silicio standard (001) in uno studio recente. una soglia submilliamp di 0.6 ma, emettente al vicino infrarosso (1.3? m) è stata raggiunta per un micro-laser con un raggio di 5 μm. le soglie e le impronte sono di ordine inferiore a quelle dei laser precedentemente riportati coltivate epitassialmente su si.

le loro scoperte sono state pubblicate sulla prestigiosa rivista optica di agosto

\"Abbiamo dimostrato i più piccoli laser QD a iniezione corrente direttamente cresciuti su silicio standard (001) con basso consumo energetico e stabilità alle alte temperature\", ha detto kei may lau, fang professor of engineering e chair professor del dipartimento di elettronica & ingegneria informatica a tutti

\"La realizzazione di laser ad alte prestazioni micron direttamente cresciuti su si rappresenta un passo importante verso l'utilizzo di epitassia diretta iii-v / si come alternativa alle tecniche di wafer-bonding come sorgenti di luce al silicio on-chip con integrazione densa e bassa consumo di energia.\"

i due gruppi hanno collaborato e in passato hanno sviluppato micro-laser a onda continua (cw) a temperatura ottica che sono stati coltivati ​​epitassialmente su silicio senza lo strato tampone di germanio o l'errore di substrato. questa volta, hanno dimostrato che i laser qd di dimensioni ridotte sono pompati epitassialmente su silicio. \"L'iniezione elettrica di micro-laser è un compito molto più impegnativo e scoraggiante: in primo luogo, la metallizzazione degli elettrodi è limitata dalla cavità delle dimensioni micro, che può aumentare la resistenza del dispositivo e l'impedenza termica; in secondo luogo, la modalità galleria sussurrante (wgm) è sensibile a qualsiasi imperfezione del processo, che può aumentare la perdita ottica \", ha detto ying wan, un dottore laureato e ora postdoctoral fellow presso il gruppo di ricerca optoelettronica di ucsb.

\"Come promettente piattaforma di integrazione, la fotonica al silicio necessita di sorgenti laser su chip che migliorano sensibilmente le capacità, mentre ritagliano le dimensioni e la dissipazione di potenza in un modo economicamente conveniente per la producibilità dei volumi. la realizzazione di laser ad alte prestazioni micron direttamente cresciuti su si rappresenta un importante passo verso l'utilizzo di epitassia diretta iii-v / si come alternativa alle tecniche di legame wafer \", ha dichiarato john bowers, vice-chief executive officer of aim photonics .

fonte: Phys

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