新加坡研究人員開發出異質集成III-V族/硅結構激光器

寂靜天花板

新加坡科研究人員開發出一款緊湊的異質集成III-V族/硅結構激光器，包括硅III-V族脊波導增益，III-V族/硅光垂直互連通路(VIAs)和硅絕緣體(SOI)納米光子波導截面。這種緊湊型激光器體積小，可集成在芯片上，可用于各種行業且需求巨大，包括數據通信和存儲。
III-V族/硅結構激光器可作為芯片光源，具有巨大的吸引力。但要使這類激光器發揮作用，必須嚴格限制光以最大限度提高激光效率，并與激光器的光波導有效地共享或耦合。

        研究人員認為這種新結構器件不僅可以作為硅光電子技術的芯片光源，也作為一個潛在的新技術整合平臺。與傳統光電系統相比，它提高了制造效率和系統集成度，減少了芯片占用的空間。

/ |- D' z  `/ q" k& e  U: E        在300 nm厚的硅絕緣層頂部采用低溫等離子體輔助直接晶圓鍵合法形成III-V族半導體層，并在硅上通過刻蝕形成III-V族脊波導增益截面。在50μm范圍內將III-V族和同樣方向的硅絕緣體逐漸變窄，使光有效的與600nm范圍的硅納米光子波導耦合形成III-V族/硅光垂直互連通路(VIAs)。
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        采用該器件制成的法布里-珀羅(FP)激光器在室溫下的連續波激光閾值電流為65 mA，單面的斜線效率是144mW/ A。電流為100mA時，最大單面發射功率約為4.5MW在，側模抑制比是around30dB。
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        這中新型緊湊異質集成III-V族/硅結構激光器可子系統芯片上的激光器結構復雜度提高。