Bottom-up Photonic Crystal Lasers

纳米柱 激光阈值 材料科学 光子晶体 光电子学 异质结 激光器 光子学 化学气相沉积 砷化镓 纳米光子学 波长 光学 纳米技术 纳米结构 物理
作者
Adam C. Scofield,Se‐Heon Kim,Jenessa R. Shapiro,Andrew Lin,Baolai Liang,Axel Scherer,Diana L. Huffaker
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (12): 5387-5390 被引量:108
标识
DOI:10.1021/nl2030163
摘要

The directed growth of III-V nanopillars is used to demonstrate bottom-up photonic crystal lasers. Simultaneous formation of both the photonic band gap and active gain region is achieved via catalyst-free selective-area metal-organic chemical vapor deposition on masked GaAs substrates. The nanopillars implement a GaAs/InGaAs/GaAs axial double heterostructure for accurate, arbitrary placement of gain within the cavity and lateral InGaP shells to reduce surface recombination. The lasers operate single-mode at room temperature with low threshold peak power density of ∼625 W/cm2. Cavity resonance and lasing wavelength is lithographically defined by controlling pillar pitch and diameter to vary from 960 to 989 nm. We envision this bottom-up approach to pillar-based devices as a new platform for photonic systems integration.
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