一种新型纳米脊激光二极管


近日,比利时IMEC研究中心的团队发表了一项突破性研究,宣布他们成功研发出了一种新型的GaAs(砷化镓)纳米脊激光二极管。这种激光器通过全新的纳米脊工程方法实现了在300毫米硅(Si)晶圆上的单片集成,具有低阈值电流、高效率和大规模制造的潜力。

IMEC团队的研究采用了一种全新的集成方法——纳米脊工程(Nano-Ridge Engineering,NRE),通过在硅晶圆表面构建纳米级高纵横比沟槽,选择性地生长出低缺陷密度的GaAs纳米脊结构。这些结构内嵌InGaAs量子阱,形成p–i–n二极管,能够实现高效的电流注入和光增益,从而实现了在室温下连续波工作的激光器。


研究结果显示,这种纳米脊激光器在1020 nm波长下具有以下优异性能:

  • 低阈值电流:实验中实现了最低仅为5毫安的阈值电流。
  • 高输出功率:单片输出功率可超过1毫瓦。
  • 窄激光线宽:激光线宽仅46 MHz。
  • 可靠性:在室温条件下,连续波激光器经过至少500小时的测试,其性能仅出现轻微衰减,表现出卓越的可靠性。


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