1.3μm波长直接外延硅基量子点微盘激光器结构设计研究

发布时间：2021-11-17 18:25

　　随着芯片产业的快速发展,对集成化的要求越来越高,电互连技术已经越来越接近其瓶颈——随着器件尺寸的不断减小,电子器件尺寸已经接近其物理极限,研发尺寸更小的器件需要的成本飞速升高,导致半导体技术的更新增长速度已经放缓。光互连技术具有传输速度快、带宽宽和抗干扰能力强等特点,为硅基集成芯片的发展提供了新的方向。用光电子器件取代电子器件和用光互连取代电互连有望解决片上电互连的瓶颈问题。1.3μm波长正好是光纤的一个低损耗窗口,并且在该波长处,单模光纤的总色散为零。这样,1.3 μm波长区就成了光纤通信的一个理想工作窗口,也是目前光纤通信系统的主要工作波段。硅基半导体技术在硅基电互连的发展过程中已经非常成熟,它被认为是硅基光互连领域最有前景的技术。直接外延硅基III-V族半导体材料的发光性、导电性和掺杂浓度等性能可调,方便我们对器件的各种功能进行调整和优化。除此之外,直接外延的材料生长方式使半导体材料更适合于硅基光电集成和大尺寸生长,有利于批量生产。硅基III-V族量子点微盘激光器具有高品质因数、易集成、低功耗和低成本等优点,作为硅基集成芯片光源具有非常大的优势。迄今为止,硅基微腔激光器的研究领域... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－４?电泵浦硅基微盘激光器的（ａ）器件结构示意图与（ｂ）ＳＥＭ图［引４０］??

研制出无热沉积的工作波长为１．３?ｐｍ的电泵浦量子点微盘激光器［别。他们利用??固体源分子束外延技术，在ｎ掺杂的（ＯＯｌ）Ｓｉ衬底上直接生长出ＩＩＩ－Ｖ族量子点激??光器结构，然后按照图１－４?（ａ）所示的顺序进行外延生长：３０?ｎｍＡｌＡｓ成核层，５７０??ｎｍ?ＧａＡｓ缓冲层，总厚度为２００?ｎｍ的５０个周期的Ａｌ〇４Ｇａａ６Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格，１００??ｎｍ?ＧａＡｓ缓冲层，ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ位错过滤层，５０?ｎｍ厚的２５个周期的Ａｌａ４Ｇａ〇．６Ａｓ??ＧａＡｓ底部超晶格。在１４０ｎｍ未掺杂的ＧａＡｓ波导层中间，是七层ＩｎＡｓ／ｌｎＧａＡｓ??ＤＷＥＬＬ结构，每层ＤＷＥＬＬ结构间由３８．５?ｎｍ?ＧａＡｓ间隔层隔开，整个有源区夹??在两个１＿４?ｐｍ?ｎ型和ｐ型Ａｌａ４Ｇａａ６Ａｓ包层之间。有源区上方是５０ｎｍ厚的２５??个周期的ＡｌｔｕＧａａｅＡｓ／ＧａＡｓ超晶格，最后，由３００?ｎｍ高掺杂的ＧａＡｓ接触层结??束整个激光器结构。??■ＭｍｎｍＡｕ?＿??一＇＂丨＿＿?＇丨丨丨丨？Ｂ—??．??ＶＶＧ?＾?ＱＤｓ?％?ｎ?＾??？?Ａ！＃蓿?螅牐洌幔洌崳?ｌｍ‘?．?．?ｍｉ?：??？＞ｕｆｆｃｆ?ｔｙｊｆｃ＇?：《：，５?＾?ｗ?Ｊ????￣￣￣叙：??？?ｓａｆｅｓｔ?ｒａｔ＊＊?ＵｆＨ??⑷?（ｂ）??图１－４?电泵浦硅基微盘激光器的（ａ）器件结构示意图与（ｂ）ＳＥＭ图［引４０］??该激光器的器件结构不意图与ＳＥＭ图如图１－４所示，其工作波长超过１．３??ｐｍ

和实验证实上述发生在声波这一事物上的现象，也同样可以在光波上发生。人们??将这种能够在介质中形成类似的振荡光波称为“回音壁模式”（ＷＧＭ），其几何??模型和波动模型示意图如图２－２所示。??１１??

【参考文献】：
期刊论文
[1]回音壁模式光学微腔:基础与应用[J]. 邹长铃,董春华,崔金明,孙方稳,杨勇,吴晓伟,韩正甫,郭光灿.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(11)



本文编号：3501444