GeSn/SiGeSn激光器

低阈值中红外

通过拉伸应变与Sn组分协同调控能带和载流子分布，该激光器在实现低阈值电流密度的同时，将激射波长延伸至3 μm以上，突破了现有GeSn激光器的波长限制。

张庆芳 · Wenxiang, Lu · 张吉涛 · Qianyu, Chen · 张培 · 秦自瑞 · 曹玲芝 · 韩根全

Journal of Physics D: Applied Physics 2024

参数信息

载流子限制因子

30.6 %

激射波长

3 μm

技术优势

阈值更低

通过拉伸应变和Sn组分调控能带结构及载流子分布，降低了阈值电流密度。

增益更高

应变与组分调控同时提高了光学增益。

波长可到3微米

通过设计应变和组分，激射波长可延伸至3 μm以上，覆盖中红外波段。

载流子限制更强

300 nm Si3N4应力衬垫将n_e,Γ/n_e,total提升至30.6%，载流子更好地限制在有源区。

应用场景

• 中红外激光器：为气体传感、医疗诊断提供低阈值中红外光源。
• 硅基光子集成：与CMOS工艺兼容，可直接集成到硅基光子芯片。
• 光互连：满足片上光互连对中红外波段光源的需求。