技术前沿 | 中科院半导体所硅基外延量子点激光器研究取得进展-凯发娱乐
2024-01-26
9800核心提示：技术前沿 | 中科院半导体所硅基外延量子点激光器研究取得进展
近期，中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室杨涛与杨晓光研究团队，在硅基外延量子点激光器及其掺杂调控方面取得重要进展。该团队采用分子束外延技术，在缓冲层总厚度2700nm条件下，将硅基gaas材料缺陷密度降低至106cm-2量级。科研人员采用叠层inas/gaas量子点结构作为有源区，并首次提出和将“p型调制掺杂 直接si掺杂”的分域双掺杂调控技术应用于有源区，研制出可高温工作的低功耗片上光源。室温下，该器件连续输出功率超过70mw，阈值电流比同结构仅p型掺杂激光器降低30%。该器件最高连续工作温度超过115°c，为目前公开报道中与cmos兼容的无偏角硅基直接外延激光器的最高值。上述成果为实现超低功耗、高温度稳定的高密度硅基光电子集成芯片提供了关键方案和核心光源。6月1日，相关研究成果以significantly enhanced performance of inas/gaas quantum dot lasers on si(001) via spatially separated co-doping为题，发表在《光学快报》（optics express）上。国际半导体行业杂志semiconductor today以专栏形式报道并推荐了这一成果。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。图1.硅基外延量子点激光器结构示意及器件前腔面的扫描电子显微图像。
图2.采用双掺杂调控的器件与参比器件在不同工作温度下的连续输出p-i曲线，插图为双掺杂调控激光器在115℃、175ma连续电流下的光谱。
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