III-Nitride-on-silicon microdisk lasers from the blue to the deep ultra-violet

Autor: Thierry Guillet, Iännis Roland, Julien Selles, M. El Kurdi, V. Crepel, Benjamin Damilano, Fabrice Semond, Philippe Boucaud, Bruno Gayral, Meletios Mexis, Xavier Checoury, Stephanie Rennesson, Christelle Brimont, Mathieu Leroux
Přispěvatelé: Matière et Systèmes Complexes (MSC (UMR_7057)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), 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)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ANR-13-BS10-0010,QUANONIC,Optique quantique et non-linéaire dans des cavités nitrures(2013), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), 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), Matière et Systèmes Complexes (MSC), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Applied Physics Letters
Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 2016, 109 (23), pp.231101. ⟨10.1063/1.4971357⟩
Applied Physics Letters, 2016, 109 (23), pp.231101. ⟨10.1063/1.4971357⟩
ISSN: 0003-6951
Popis: We present 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 over λ = 275 nm–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. This demonstrates the versatility of this nitride-on-silicon platform, and the realization on this platform of efficient active layers for lasing action over a 200 nm broad UV to visible spectral range. We probe the lasing threshold carrier density over the whole spectral range and found that it is similar whatever the emission wavelength for these Q > 1000 microdisk resonators with a constant material quality until quantum confined Stark effect takes over. The threshold is also found independent of microdisk diameters from 3 to 12 μm, with a β factor intermediate between the one of vertical cavity lasers and the one of small modal volume “thresholdless” lasers.
Databáze: OpenAIRE
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