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2018-06-05 09:07 |
硅基砷化鎵量子點激光器有望推動光計算發(fā)展
日本東京大學宣稱首次在電泵浦硅基砷化銦/砷化鎵量子點激光器中，實現(xiàn)1.3微米激射波長。用分子束外延技術在硅（001）軸上直接生長砷化鎵。 YH%'t=
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在采用分子束外延技術生長量子點層之前，通常采用金屬有機化學氣相沉積法沿硅（001）軸生長。實現(xiàn)分子束外延引晶技術的替代技術涉及切割襯底，避免貫穿位錯、反相邊界和裂等晶體缺陷的產生。不幸的是，離軸硅與主流基于CMOS電子器件不兼容。金屬有機化學氣相沉積無法有效過濾位錯，或者生長有效發(fā)光的量子點。 Ar:*oiU
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該團隊認為1.3微米激光器的發(fā)展有助于推動硅光子學解決低帶寬密度和高功耗等金屬布線問題，以用于下一代計算。 dUF&."pW e
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研究人員將n型襯底用于固體源分子束外延。首先將生長室溫度加熱至950℃，并進行5分鐘襯底退火。通過生長3個300納米厚砷化鎵層和在砷化鎵層上生長的銦鎵砷/砷化鎵應變超晶格，抑制貫穿位錯到達量子點層。量子點層的貫穿位錯密度為5×107/厘米2。研究團隊指出，在薄膜沉積過程中進行熱循環(huán)退火，有助于進一步降低位錯密度。 E gal4
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通過將生長溫度控制在500℃，并以每小時1.1微米的速度高速生長40納米厚鋁鎵砷引晶層，使反相邊界在沉積的砷化鎵緩沖層中的400納米范圍內消失，從而避免反相邊界的產生。 'C
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量子點橫向測量約30納米，密度為5×1010/cm2。該結構的光致發(fā)光強度是在GaAs襯底上生長的結構的80％。峰值波長為1250納米，半峰全寬為31毫電子伏。光譜中還可見波長為1150納米、半峰全寬為86毫電子伏的激發(fā)水平。 f 3H
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