Esquema do laser de micro-anel de ponto quântico eletricamente bombeado. crédito: departamento de engenharia eletrônica e informática, hkust

décadas atrás, a lei de Moore prevê que o número de transistores em um circuito integrado denso duplica aproximadamente a cada dois anos. Esta previsão mostrou-se correta nas últimas décadas e a busca de dispositivos semicondutores cada vez menores e mais eficientes tem sido uma força motriz em avanços na tecnologia.

com uma persistente e crescente necessidade de miniaturização e integração em grande escala de componentes fotônicos na plataforma de silício para a comunicação de dados e aplicações emergentes em mente, um grupo de pesquisadores da universidade de ciência e tecnologia de Hong Kong, e da universidade da Califórnia, Santa Barbara, demonstraram com sucesso pequenos micro-lasers eletro-eletríticamente criados epitaxialmente em substratos de silício padrão da indústria (001) em um estudo recente. um limite de submilimagem de 0,6 ma, que emite no infravermelho próximo (1,3 m) foi alcançado para um micro laser com um raio de 5 μm. os limiares e as pegadas são ordens de magnitude menores do que os lances anteriormente relatados, epitaxialmente cultivados em si.

suas descobertas foram publicadas na prestigiada revista optica em agosto

\"Nós demonstramos a menor injeção de injeção de jatos de laser diretamente cultivados em silício padrão da indústria (001) com baixo consumo de energia e estabilidade a altas temperaturas\", disse kei, maio lau, professor de engenharia e professor de cadeira do departamento de eletrônicos e amplificadores, Engenharia informática no hkust.

\"A realização de lasers de alto padrão de tamanho micrométrico cultivadas diretamente em si representa um passo importante para a utilização da epitaxia direta de iii-v / si como uma opção alternativa para técnicas de ligação de bolacha como fontes de luz de silício em chip com integração densa e baixa consumo de energia.\"

os dois grupos têm colaborado e desenvolveu previamente micro-lasers de bombeamento óptico de onda contínua (cw) operando a temperatura ambiente que foram cultivados epitaxialmente em silício sem camada tampão de germânio ou sem restrição de substrato. desta vez, eles demonstraram pequenas lâminas qd de bombeamento eletrocrático e epitaxialmente cultivadas em silício. \"A injeção elétrica de micro-lasers é uma tarefa muito mais desafiadora e assustadora: primeiro, a metalização do eléctrodo é limitada pela cavidade do tamanho micro, o que pode aumentar a resistência do dispositivo e a impedância térmica; Em segundo lugar, o modo de galeria de sussurros (wgm) é sensível a qualquer imperfeição do processo, o que pode aumentar a perda óptica \", disse Yating Wan, um graduado em PhD e agora pós-doutorado no grupo de pesquisa optoelectrônica do ucsb.

\"Como uma plataforma de integração promissora, a fotônica de silício precisa de fontes de laser em chip que melhoram dramaticamente a capacidade, enquanto reduz o tamanho e a dissipação de energia de uma maneira econômica para a fabricação de volume. a realização de lasers de alto padrão de tamanho micrométrico cultivadas diretamente em si representa um passo importante para a utilização da epitaxia direta iii-v / si como uma opção alternativa para técnicas de ligação de bolacha \", afirmou John Bowers, vice-presidente executivo de fotologia do alvo .

fonte: phys

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