要約：
最近南京大学第三世代半導体および高エネルギー効率デバイスの主要研究室、Zhuang Zhe 氏と Liu Bin 氏チーム開発済み電気GaN 励起ベーシック サウンドバー モード マイクロチャン革新的な構造設計によるレーザー窒化ガリウム系レーザーの問題をデバイス技術で解決高いしきい値、低いしきい値品質係数、マルチモードレーザーなど問題、実装安定化シングルモード動作可視光線全方向ギガビット通信新しいリンク，光パワーと光帯域幅が大幅に改善されており、これは期待通りです可視光です光ファイバー/空き容量コミュニケーション、オンチップの統合フォトニクスにより、コンパクトで効率的な光源が提供されます。関連する研究結果は次のとおりです 「光ブロードキャスト通信用の全方向放射電気ポンピングシングルモードマイクロレーザー」 (光放送通信用の全方向放射を備えた電気励起シングルモード マイクロ レーザー）タイトルユウ2022016 年 2 月 6 日公開《科学の進歩》日記、(DOI: 101126/sciadvaeb1682）。
研究の背景：
高速可視光通信 (略語VLC) は高度な無線通信フィールドのコア技術の1つであり、人工知能やビッグデータサービスの膨大な情報伝送ニーズに対応できる光インターコネクション技術（光を利用した高速データ交換の新技術）マイクロ電子チップ間のデータ交換の方法にもなっている重要な計画。高速光通信であれ、チップ間の光相互接続であれ、緊急の必要性があります“コンパクト、高変調帯域幅、低消費電力”のマイクロ光源。マイクロ LED は、現在の高速可視光通信にとって重要なマイクロ光源です。その光インターコネクト技術は、NVIDIA や TSMC などの世界的な先進半導体企業によって加速されています。しかし、自然放出と光効率のドループ機構によって制限されるため、マイクロ LED の光出力は通常わずか数 mW に過ぎず、光変調帯域幅 (-3dB) は 2GHz 以下に制限されており、これが現段階の高速、低ノイズの可視光通信技術の主な性能のボトルネックとなっています。
比較すると、微タイプレーザー（マイクロ LD) 固有の誘導放出メカニズムにより、従来の LED の自然放出と光効率の低下という固有のボトルネックを突破できます。その中で、サウンドバー モード マイクロタイプレーザーが依存するその単純なデバイス構造、横方向の光結合特性和超高品質上の理由子（Q値)，オンチップ統合が期待されています、なるホットスポット研究方向の一つ。現時点ではだけど研究者たちはそれを達成することに成功しました了光学ポンププ電動ポンプ付きPu のサウンドバー モードマイクロディスク レーザーですがデバイスまだ流行中高いしきい値、低いしきい値Q 値、マルチモード発振など中心的な問題、真剣です制限事項わかります光通信において実用化。したがって｝，マイクロキャビティの性能ボトルネックを突破するささやきギャラリーモードレーザー構造と製造プロセスの革新的な設計がマイクロレーザー実用化の鍵。
研究実績概要:
用上問題、南京大学チーム提案済み低ダメージのマイクロキャビティ エッチングテクノロジー付き横方向および縦方向の光閉じ込めキャビティ構造、ささやきギャラリーモードマイクロキャビティの側壁損傷を大幅に軽減し、閾値が低い連続電気励起青色マイクロディスクレーザーを準備しました09kA/cm²、マイクロディスクの直径は次から取得できます160μmを10μmに縮小，スーパースロープ効率04 W/A、外部量子効率は約 13%、高性能 GaN ベースのウィスパリング ギャラリー モード マイクロキャビティの大規模かつ再現可能な製造向けレーザー技術的基盤を築きました。
さらに、研究チームは、マイクロディスクキャビティ構造をマイクロリングキャビティ構造に変換することを提案しました。これにより、高次のささやきギャラリーモードが効果的に抑制されます。しきい値を上げずに、最大品質係数を備えたシングルモード ウィスパリング ギャラリー モード レーザーの室温連続電気ポンピングを達成17066、以前との比較レポートの品質係数レコードのプロモーション69%。ささやきギャラリーモードレーザーの放射の面内等方性を考慮して、チームは初めて提案しましたシングルモードマイクロタイプレーザーのブロードキャスト通信新しいリンク モード,その−3dB 帯域幅スーパー4GHz、放射角度の影響を受けない;単一デバイスの光出力は20mW 以上、自由空間リンクと結合光ファイバー リンクの 2 つの典型的な通信シナリオでの高速信号伝送の検証に成功サポート済みスーパー 6Gb/s ノンリターンツーゼロ (NRZ) 伝送、既存の可視光通信の力を打ち破る-帯域幅のボトルネック。
上記の研究結果は、コンパクト、高出力、シングルモード、横方向光結合高速マイクロ光源を実証します，高速可視光通信での使用が期待されており、オンチップ統合フォトニクス、新世代の光電子統合技術レイアウトで中国に新しいソリューションを提供。
論文情報:
論文の筆頭著者はクイーンカジノ入金不要ボーナスの博士研究員徐飛帆氏、責任著者は集積回路学部の荘哲准教授と電子理工学部の劉斌教授です。アモイ大学の学術研究員 Zhang Rong は、この研究を全プロセスを通じて指導しました。南京大学のTao Tao准教授とKo Junlong准教授、蘇州ナノテクノロジー研究所のLiu Jianping研究員、南京郵電大学のZhiting教授が研究開発に参加し、技術支援を行った。この研究は、国家重点研究開発プログラム、国家自然科学財団、国家資金ド・ポスドク研究者プログラム、中国ポスドク科学財団、江蘇省自然科学財団、蘇州のイノベーションと起業家精神の先導人材、および江蘇省第三世代半導体および高エネルギー効率デバイス重点研究所の資金提供を受けた。
写真1 連続電動ポンピング GaN ベースサウンドバー モード微ディスクレーザーの電気光学特性
写真2 連続電動ポンピング GaN ベースサウンドバー モード シングル モード微リングレーザーの電気光学特性
写真3 連続電動ポンピング GaN ベースサウンドバー モード微タイプレーザーの高速通信性能
