High-Quality Factor Zinc-Blende III-V Microdisks on Silicon for Nonlinear Photonics

Autor: Urothodi, Rasool, Le Pouliquen, Julie, Rohel, Tony, Bernard, Rozenn, Velly-Pareige, Christelle, Lorenzo-Ruiz, Alejandro, Beck, Alexandre, Létoublon, Antoine, De Sagazan, Olivier, Cornet, Charles, Dumeige, Yannick, Léger, Yoan
Přispěvatelé: Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE24-0019,ORPHEUS,Phénomènes optiques du second ordre dans les microdisques de phosphure de gallium intégrés sur silicium(2017), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Compound Semiconductor Week 2021 (CSW 2021)
Compound Semiconductor Week 2021 (CSW 2021), May 2021, Stockholm, France
Popis: International audience; The demonstration of nonlinear photonic functionalities is a prerequisite for the emergence of future optical computing schemes on chip. In order to develop these components, III-V semiconductors show many assets, from strong nonlinear coefficients to advanced technological processing possibilities. Recently, the emergence of III-V lasers grown on silicon has paved the way towards low-cost, large-scale integrated photonic devices [1] but this new platform is still mostly unexplored in the field of nonlinear photonics.Here, we report on the first demonstration of high quality-factor zinc-blende III-V microdisks on silicon. The unique GaP/Si photonic platform allows us to explore III-V crystal polarity engineering, a key concept in nonlinear photonics, from orientation-patterned to random quasi-phase matching. [2] We show that a random distribution of polarity domains can be achieved in monocrystalline GaP microdisks, with control over domain size and averaged polarity. The Q-factors measured, up to 16 000 in the telecom range [3] and 6300 in the visible range, allow us to assess for the first time the optical losses induced by polarity domain boundaries in these materials, a key parameter for the development of future polarity-engineered nonlinear photonic devices based of III-V semiconductors. The authors acknowledge the French National Research Agency for funding through the ANR project ORPHEUS (ANR-17-CE24-0019) and Nanorennes, member of the Renatech network.
Databáze: OpenAIRE
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