Ge-on-Si laser operating at room temperature

材料科学 激光阈值 光电子学 电致发光 光致发光 激光器 自发辐射 半导体激光器理论 半导体 直接和间接带隙 光子学 兴奋剂 光学 纳米技术 波长 物理 图层(电子)
作者
Jifeng Liu,Xiaochen Sun,Rodolfo Camacho‐Aguilera,Lionel C. Kimerling,Jürgen Michel
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:35 (5): 679-679 被引量:866
标识
DOI:10.1364/ol.35.000679
摘要

Monolithic lasers on Si are ideal for high-volume and large-scale electronic-photonic integration. Ge is an interesting candidate owing to its pseudodirect gap properties and compatibility with Si complementary metal oxide semiconductor technology. Recently we have demonstrated room-temperature photoluminescence, electroluminescence, and optical gain from the direct gap transition of band-engineered Ge-on-Si using tensile strain and n-type doping. Here we report what we believe to be the first experimental observation of lasing from the direct gap transition of Ge-on-Si at room temperature using an edge-emitting waveguide device. The emission exhibited a gain spectrum of 1590-1610 nm, line narrowing and polarization evolution from a mixed TE/TM to predominantly TE with increasing gain, and a clear threshold behavior.
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