突破！一种新型纳米脊激光二极管

近日，比利时IMEC研究中心的团队发表了一项突破性研究，宣布他们成功研发出了一种新型的GaAs（砷化镓）纳米脊激光二极管。这种激光器通过全新的纳米脊工程方法实现了在300毫米硅（Si）晶圆上的单片集成，具有低阈值电流、高效率和大规模制造的潜力。

单片异质集成示意图

IMEC团队的研究采用了一种全新的集成方法——纳米脊工程（Nano-Ridge Engineering，NRE），通过在硅晶圆表面构建纳米级高纵横比沟槽，选择性地生长出低缺陷密度的GaAs纳米脊结构。这些结构内嵌InGaAs量子阱，形成p–i–n二极管，能够实现高效的电流注入和光增益，从而实现了在室温下连续波工作的激光器。

研究结果显示，这种纳米脊激光器在1020 nm波长下具有以下优异性能：

低阈值电流：实验中实现了最低仅为5毫安的阈值电流。

高输出功率：单片输出功率可超过1毫瓦。

窄激光线宽：激光线宽仅46 MHz。

可靠性：在室温条件下，连续波激光器经过至少500小时的测试，其性能仅出现轻微衰减，表现出卓越的可靠性。