Details

Методом спектроскопии электролюминесценции исследованы микродисковые резонаторы с активной областью на основе квантовых точек InAs /InGaAs, выращенные на подложке GaAs и смонтированные на подложку Si при помощи индиевого припоя. Характеристики лазера измерялись при комнатной температуре в непрерывном режиме. На спектрах электролюминесценции микролазера (D = 40 мкм) наблюдались узкие резонансные линии, соответствующие высокодобротным модам шепчущей галереи резонатора. Пороговый ток составил 9 мА, а добротность, оцененная на пороге генерации лазера, составила более 90 000, что соответствовало значениям до переноса на кремний. При увеличении тока накачки спектральное положение лазерной линии изменялось в длинноволновом направлении с коэффициентом 0,067 нм/мА. Спектральный сдвиг, нормированный на потребляемую мощность, составил 0,04 нм/мВт. Откуда оцененное тепловое сопротивление микролазера составило 0,53 К/мВт. Результаты показали, что разработанный метод переноса микролазеров с КТ InAs / InGaAs на кремниевую подложку не приводит к ухудшению характеристик микролазеров. Технология механического крепления микрорезонаторов на кремниевой подложке может быть перспективной для гибридной интеграции микролазеров с элементами кремниевых микросхем.

Microdisk resonators based on InAs/GaAs quantum dots growned by molecular beam epitaxy on GaAs substrate and transferred on a silicon chip are studied using luminescence spectroscopy. The laser characteristics were measured at room temperature under continuous-wave operation. Narrow resonance lines corresponding to whispering gallery modes were observed in the electroluminescence spectra. The threshold current was 10 mA, and the Q-factor, estimated at the laser generation threshold, was more than 90 000, which corresponded to the values before integration with silicon. As pump current increases, the spectral position of the laser line changed in the long-wavelength direction with a coefficient of 0.067 nm/mA. The spectral shift normalized to power consumption was 0.04 nm/mW. The thermal resistance of the microlaser was 0.53 K/mW, which also corresponds to the value of the thermal resistance of the original microlaser before it was transferred on silicon. The results showed that the developed method for transferring microlasers with InAs / InGaAs QDs onto a silicon substrate does not lead to a deterioration in the characteristics of microlasers. The technology of the mechanical fastening of microresonators on a Si substrate can be promising for the hybrid integration of microlasers with elements of silicon chips.

• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. Литературный обзор
• 1.1 Микрорезонаторы с модами шепчущей галереи
• 1.2 Квантовые точки в качестве активной области микролазеров
• 1.3 Интеграция A3B5 микролазеров с кремниевыми подложками
• ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
• 2.1 Метод молекулярно-пучковой эпитаксии
• 2.2 Формирование микрорезонаторов
• 2.3 Перенос микролазеров на подложку кремния
• 2.4 Метод спектроскопии электролюминесценции
• ГЛАВА 3. ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ А3В5 МИКРОДИСКОВЫХ ЛАЗЕРОВ НА КРЕМНИИ
• 3.1 Результаты
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ