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les scientifiques ont démontré 1.3μm submilliamp seuil micro-lasers à points quantiques sur si

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les scientifiques ont démontré 1.3μm submilliamp seuil micro-lasers à points quantiques sur si

2017-03-02


schéma du laser à micro-anneau à points quantiques à pompage électrique. crédit: département d'ingénierie électronique et informatique, hkust


il y a des décennies, la loi de moore prédit que le nombre de transistors dans un circuit intégré dense double environ tous les deux ans. cette prédiction s'est avérée juste au cours des dernières décennies, et la recherche de dispositifs semi-conducteurs de plus en plus petits et plus efficaces a été une force motrice dans les percées technologiques.


avec un besoin croissant et croissant de miniaturisation et d'intégration à grande échelle de composants photoniques sur la plate-forme silicium pour la communication de données et les applications émergentes, un groupe de chercheurs de l'université de Hong Kong en science et technologie, santa barbara, Nous avons démontré avec succès des micro-lasers à pompage électrique de taille record, cultivés par épitaxie sur des substrats de silicium standard (001) dans une étude récente. un seuil de submilliamp de 0,6 ma, émettant au proche infrarouge (1,3 μm) a été atteint pour un micro-laser de rayon 5 μm. les seuils et les empreintes de pas sont de plus petits ordres de grandeur que les lasers précédemment rapportés épitaxiés sur si.


leurs résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue optica du mois d'août


\"Nous avons démontré le plus petit laser QD d'injection de courant directement développé sur du silicium standard (001) avec une faible consommation d'énergie et une stabilité à haute température\", a déclaré kei mayu, professeur d'ingénierie et président du département électronique et électronique. génie informatique à hkust.


\"La réalisation de lasers de haute performance micron-taille directement développé sur si représente une étape majeure vers l'utilisation de l'épitaxie iii-v / si directe comme une alternative aux techniques de liaison de wafer comme les sources de silicium sur puce avec intégration dense et faible consommation d'énergie.\"


les deux groupes ont collaboré et ont développé au préalable des micro-lasers à pompage optique à onde continue (cw) fonctionnant à température ambiante qui ont été cultivés par épitaxie sur du silicium sans couche tampon de germanium ni entaille de substrat. cette fois-ci, ils ont démontré des lasers qd à pompage électrique record de petite taille, épitaxiés sur silicium. \"L'injection électrique de micro-lasers est une tâche beaucoup plus difficile et décourageante: d'abord, la métallisation de l'électrode est limitée par la cavité de micro-taille, ce qui peut augmenter la résistance du dispositif et l'impédance thermique; en second lieu, le mode galerie chuchotant (wgm) est sensible à toute imperfection de processus, ce qui peut augmenter la perte optique », a déclaré wan wan, un diplômé de phd hkust et maintenant postdoctorant au groupe de recherche optoélectronique de l'ucsb.


\"En tant que plate-forme d'intégration prometteuse, la photonique au silicium nécessite des sources laser sur puce qui améliorent considérablement les capacités, tout en réduisant la taille et la dissipation de puissance de manière rentable pour la fabrication en volume. la réalisation de lasers de haute performance micron-taille directement cultivés sur si représente une étape majeure vers l'utilisation de l'épitaxie iii-v / si directe comme une alternative aux techniques de liaison wafer \", a déclaré john bowers, directeur général adjoint de la photonique .


source: phys


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