Up to 300 K lasing with GeSn-On-Insulator microdisk resonators

Creators: Bjelajac, A.; Gromovyi, M.; Sakat, E.; Wang, B.; Patriarche, G.; Pauc, N.; Calvo, V.; Boucaud, P.; Boeuf, F.; Chelnokov, A.; Reboud, V.; Frauenrath, M.; Hartmann, J.-M.; El Kurdi, M.

Others:: Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps) ; PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS) ; 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 (UGA)-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 (UGA); Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UniCA); STMicroelectronics [Crolles] (ST-CROLLES); Laboratoire d'électronique et des technologies de l'Information [Sfax] (LETI) ; École Nationale d'Ingénieurs de Sfax | National School of Engineers of Sfax (ENIS); ANR-17-CE24-0015,ELEGANTE,Laser GeSn sur silicium sous pompagae électrique(2017)

Description

GeSn alloys are the most promising direct band gap semiconductors to demonstrate full CMOS-compatible laser integration with a manufacturing from Group-IV materials. Here, we show that room temperature lasing, up to 300 K, can be obtained with GeSn. This is achieved in microdisk resonators fabricated on a GeSn-On-Insulator platform by combining strain engineering with a thick layer of high Sn content GeSn.

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International audience

Up to 300 K lasing with GeSn-On-Insulator microdisk resonators

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