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硅基异质集成III-V族激光器的最新进展

DOI：10.1088/1674-4926/40/10/101304 期刊：Journal of Semiconductors 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 由于间接带隙的特性，广泛应用的硅CMOS在发光方面效率极低。硅激光器的集成被视为实现全硅光子学应用的"珠穆朗玛峰"。主要挑战在于材料异质性导致的器件性能下降。我们将简要概述硅基集成III-V族激光器的最新进展，重点介绍实现异质直接键合/粘接的方法及相关光耦合结构，并精选评述近年来用于光谱学、传感、计量和微波光子学等新兴领域的代表性新型异质集成硅激光器，包括DFB激光器阵列、超密集梳状激光器和纳米激光器。最后将讨论异质集成方法面临的挑战与机遇。
作者： Xuhan Guo，An He，Yikai Su
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研究概述 实验方案

研究目的

回顾III-V族激光器在硅上异质集成的最新进展，重点关注键合技术、耦合结构以及用于超越传统电信应用的新型激光器构型。

研究成果

在硅上异质集成III-V族激光器为实现高集成密度、低成本和高功率效率的片上光源提供了一种有前景的方法。尽管存在挑战，但键合技术和耦合结构的进步已催生出适用于广泛领域的新型激光器构型。该论文总结指出，持续的研发工作与新应用领域的拓展将推动这一领域取得进一步进展。

研究不足

该论文探讨了异质集成的挑战，包括直接键合（超洁净和平整表面）的严格要求以及粘合键合层引入的热阻。论文还提到硅上量子点激光器单片集成研究尚处于早期阶段，强调需要提高材料质量和激光器可靠性。

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