Published July 29, 2018
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Publication
Comparison of UV-C and blue emitting nitride-on-silicon microdisk lasers
Contributors
Others:
- Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC) ; PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS) ; Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Institut d'électronique fondamentale (IEF) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- ANR-13-BS10-0010,QUANONIC,Optique quantique et non-linéaire dans des cavités nitrures(2013)
- ANR-11-LABX-0014,GANEX,Réseau national sur GaN(2011)
Description
Microlasers covering the UV to blue spectral range are important building blocks for biochemical detection applications. This work presents a series of microdisk lasers realized within the same GaN-on-Si photonic platform scheme, and operating at room temperature under pulsed optical pumping over a broad spectral range extending from 275 nm to 470 nm. The III-nitride microdisks embed either binary GaN/AlN multiple quantum wells (MQWs) for UV operation, or ternary InGaN/GaN MQWs for violet and blue operation. The fabrication process is based on e-beam lithography and the release of the nitride membrane after selective under-etching of the silicon susbtrate, and has led to high quality factor resonators, microdisks as well as photonic crystal cavities, within the same platform. A detailed comparison of these microlasers leads to the conclusion that for our Q>1000 microdisk resonators, the pumping threshold is determined by the type of optical excitation, resonant with the barrier or with the MQW excited states, and the emission efficiency of the MQWs [Sellés et al., APL 109, 231101 (2016) and Sci. Rep. 6, 21650 (2016)].
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01952385
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01952385v1
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- UNICA