シリコン上にエピタキシャル成長したEr₂O₃の成長、加工、および光学特性

エルビウムをドープした材料は、シリコン上の低電力チップスケール光ネットワークにおける光の生成と増幅のために調査されてきましたが、いくつかの効果が密なマイクロフォトニクスアプリケーションでの性能を制限しています。化学量論的イオン結晶は、Er(3+)密度を100倍高く達成する可能性のある代替手段です。シリコン上にエピタキシャル成長した単結晶Er(2)O(3)の成長、加工、材料特性、および光学特性について報告します。最小限の背景損失で、1535 nmで364 dB/cmのピークEr(3+)共鳴吸収が得られ、潜在的な増幅の高い限界が示されます。高品質なマイクロディスク共振器を使用して、C/Lバンド放射効率および寿命測定を徹底的に行い、550 nmおよび670 nm付近で強いアップコンバージョン発光を観察しました。