(Digital Presentation) Gesnoi Laser Technology for Photonic-Integrated Circuits
Notice bibliographique
Résumé
GeSn alloys have been regarded as a promising material for creating a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS)-compatible light source. Despite the remarkable progress in demonstrating GeSn lasers, an unavoidable intrinsic compressive strain introduced during epitaxial growth has prevented researchers from pushing the directness of GeSn gain media to the limit and realizing practical GeSn lasers. In this paper, we demonstrate a GeSn-based 1D photonic crystal nanobeam laser on a high-quality GeSn-on-insulator (GeSnOI) substrate which allows releasing the limiting compressive strain, thus improving the threshold and operating temperature. Pump-power-dependent photoluminescence measurements show a lasing threshold density of 18.2 kW cm−2 at 4 K for the released strain-free GeSn nanobeam, which is ~2 times lower than that of the unreleased GeSn nanobeam with compressive strain. The improved bandgap directness in the released GeSn nanobeam also allows achieving lasing action at higher operating temperatures up to 90 K compared to the unreleased laser device (<70 K). We also report a straightforward geometric strain-inversion technique that harnesses the harmful compressive strain to achieve ultrahigh tensile strain in GeSnOI nanowire, drastically improving the directness of the bandstructure. We achieve ~2.67% uniaxial tensile strain in ~120 nm wide nanowires, surpassing other values reported thus far. We also demonstrate unique superlattices comprising of indirect and direct bandgap GeSn are demonstrated in a single material only by applying a periodic tensile strain. Increased directness in tensile-strained GeSn significantly enhances the photoluminescence intensity by a factor of ~2.5. Our demonstration offers an avenue toward developing practical CMOS compatible light sources.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,411 | 0,161 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».