Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.07.2016

Monolithisch integrierte Halbleiter-Nanolaser auf einer Silizium-basierten nano-photonischen Plattform

Prof. Dr. Jonathan Finley
Technische Universität München
Walter Schottky Institut

Dr. Michael Kaniber
Technische Universität München
Walter Schottky Institut

Prof. Dr. Constance Chang-Hasnain
University of California, Berkeley
EECS - Electrical Engineering and Computer Science


In diesem Forschungsprojekt untersuchen wir neuartige Halbleiter-Nanolaser, welche deterministisch auf technologisch relevanten Silizium gewachsen werden können. Mittels komplementären Expertisen der beteiligen Gruppen werden die monolithische Integration derartiger Nanolaser auf lithographisch definierten, photonischen Bauteilen, wie etwa Wellenleitern, Splittern, Ringresonatoren oder Interferometern, untersucht. Die dabei untersuchten Systeme basieren auf den III-V-Verbindungshalbleitern In(Ga,Al)As, welche sich durch ihre überlegenen thermischen, elektrischen und optischen Eigenschaften auszeichnen. Im Allgemeinen erschwert der große Unterschied in der Gitterkonstante zwischen III-V Halbleitern und Silizium von etwa 4% deren direkten, monolithischen Wachstum, allerdings verringert die kleine Kontaktfläche von Halbleitern-Nanodrähten- und –Nanosäulen den Aufbau von Verspannung erheblich, so dass diese auf Silizium-Substraten defektfrei wachsen können. Silizium- und insbesondere „Silizium-auf-Isolator“-Substrate bilden die Grundlage für ein breite Palette von nano-photonischen Bauteilen, wie etwa Modulatoren oder Detektoren. Wir beleuchten in diesem Projekt die Integration von optisch aktiven III-V-Nanolasern auf Silizium-basierten photonischen Komponenten und versuchen dadurch eine CMOS-kompatible, kohärente Lichtquelle zu realisieren, welche monolithisch auf einen Chip integriert werden kann.