Láser GeSn inyectado eléctricamente con estresor de SiN de doble capa

La realización de fuentes de luz basadas en silicio integradas monolíticamente ha estado largamente limitada por cuellos de botella tecnológicos. Gracias a su compatibilidad intrínseca con los procesos CMOS, el germanio (Ge) ha emergido como un material prometedor para emisores basados en silicio. Al introducir tensión y dopaje con estaño (Sn), el Ge puede transformarse de un semiconductor de banda indirecta a un material de banda directa, permitiendo así la integración monolítica de láseres en una plataforma compatible con CMOS. Aquí, proponemos una estructura de láser GeSn inyectado eléctricamente que incorpora un estresor de SiN de doble capa. Logramos un funcionamiento de láser eficiente empleando un estresor de SiN de doble capa combinado con un bajo contenido de Sn. Los resultados de simulación indican que, a temperatura ambiente, el láser propuesto exhibe una densidad de corriente de umbral de 104 kA/cm2, una eficiencia de conversión electro-óptica del 6% y una longitud de onda de emisión centrada en 2252 nm. Este estudio presenta una estrategia viable para el desarrollo de fuentes de luz basadas en silicio del Grupo-IV.