新加坡研究人员开发出异质集成III-V族/硅结构激光器

寂静天花板

新加坡科研究人员开发出一款紧凑的异质集成III-V族/硅结构激光器，包括硅III-V族脊波导增益，III-V族/硅光垂直互连通路(VIAs)和硅绝缘体(SOI)纳米光子波导截面。这种紧凑型激光器体积小，可集成在芯片上，可用于各种行业且需求巨大，包括数据通信和存储。
( o0 S3 I# n0 r: b. L) xIII-V族/硅结构激光器可作为芯片光源，具有巨大的吸引力。但要使这类激光器发挥作用，必须严格限制光以最大限度提高激光效率，并与激光器的光波导有效地共享或耦合。

1 E5 t' _5 \: i; W$ F研究人员认为这种新结构器件不仅可以作为硅光电子技术的芯片光源，也作为一个潜在的新技术整合平台。与传统光电系统相比，它提高了制造效率和系统集成度，减少了芯片占用的空间。

' a! a# D2 B* ]' \3 K在300 nm厚的硅绝缘层顶部采用低温等离子体辅助直接晶圆键合法形成III-V族半导体层，并在硅上通过刻蚀形成III-V族脊波导增益截面。在50μm范围内将III-V族和同样方向的硅绝缘体逐渐变窄，使光有效的与600nm范围的硅纳米光子波导耦合形成III-V族/硅光垂直互连通路(VIAs)。

采用该器件制成的法布里-珀罗(FP)激光器在室温下的连续波激光阈值电流为65 mA，单面的斜线效率是144mW/ A。电流为100mA时，最大单面发射功率约为4.5MW在，侧模抑制比是around30dB。

/ v' L2 J: r: A0 q: x这中新型紧凑异质集成III-V族/硅结构激光器可子系统芯片上的激光器结构复杂度提高。