कम थ्रेशोल्ड मध्य-इन्फ्रारेड लेज़र अनुप्रयोग के लिए टेन्साइल-स्टेन्ड GeSn/SiGeSn संरचना का डिज़ाइन

सार जिओन फ्यूजन मिश्र धातु ऊर्जा बैंड की प्लास्टिसिटी ने सिलिकॉन-आधारित फोटोइलेक्ट्रिक एकीकरण और ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन के विकास को बढ़ावा दिया है। एक टेन्साइल-स्टेन्ड GeSn/SiGeSn डबल हेटरोस्ट्रक्चर लेज़र जिसे Si 3 N 4 तनाव लाइनर से ढका गया है, को विकसित और सैद्धांतिक रूप से विशेषता दी गई है। त्रि अक्षीय टेन्साइल तनाव को GeSn/SiGeSn हेटरोस्ट्रक्चर लेज़र में Si 3 N 4 लीनियर स्ट्रेसर द्वारा पेश किया गया है। GeSn/SiGeSn लेज़र की कम थ्रेशोल्ड करंट घनत्व और उच्च ऑप्टिकल लाभ को टेन्साइल तनाव और Sn संघटन के साथ सक्रिय क्षेत्र में बैंड संरचना और कैरियर वितरण को समायोजित करके प्राप्त किया जा सकता है। आरामदायक उपकरण की तुलना में, 300 एनएम Si 3 N 4 लीनियर स्ट्रेसर से ढके Ge 0.90 Sn 0.10 /Si 0.315 Ge 0.499 Sn 0.186 हेटरोस्ट्रक्चर लेज़र के लिए n e ,Γ / n e ,total का मान 30.6% बढ़कर 10 18 cm −3 पर पहुँच गया है, लेज़र λ को 3.44 μ m तक बढ़ाया जा सकता है, और J th को 206 से घटाकर 59 A/cm 2 कर दिया गया है।