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Room temperature optically pumped GeSn microdisk lasers

Authors :
J. Chrétien
Q. M. Thai
M. Frauenrath
L. Casiez
A. Chelnokov
V. Reboud
J. M. Hartmann
M. El Kurdi
N. Pauc
V. Calvo
Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps)
PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS)
Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) (IL)
Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI)
Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)
Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Applied Physics Letters, Applied Physics Letters, 2022, 120 (5), pp.051107. ⟨10.1063/5.0074478⟩
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

International audience; GeSn alloys are promising materials for light emitters monolithically grown on silicon. In this work, we demonstrate room temperature (RT) lasing in a GeSn hetero-structure with 17.2% of Sn. We report a threshold of 3:27MWcm2 at 305K with peak emission at 353meV. We ascribe these improvements to a higher tin concentration in the GeSn active layer with lower Sn content barriers on each side and to a better thermal dissipation provided by an adapted pedestal architecture beneath the GeSn micro-disk. This outcome is a major milestone for a fully integrated group-IV semiconductor laser on Si.

Details

Language :
English
ISSN :
00036951
Database :
OpenAIRE
Journal :
Applied Physics Letters, Applied Physics Letters, 2022, 120 (5), pp.051107. ⟨10.1063/5.0074478⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d95522775e7a2348e016e4d53f84364c
Full Text :
https://doi.org/10.1063/5.0074478⟩