광학 응용을 위한 고급 CSiGeSn 헤테로구조

그룹 IV 재료는 실리콘 기반 광학 응용을 발전시키기 위한 기초 플랫폼을 제공합니다. 특히, GeSn 기반 그룹 IV 합금은 높은 전자 이동도를 가진 직접 밴드 갭을 보여주며, 이는 광학 집적 칩(PIC) 및 상보 금속 산화물 반도체(CMOS) 호환성 있는 스핀트로닉스 분야에 유리합니다. 최근 Si 포토닉스 분야에서의 혁신적인 발전은 고급 SiGeSn/GeSn 다중 양자 우물 구조(MQWs)를 기반으로 한 연속파 전기 펌프 레이저의 시연이었습니다. 또한, 이론적 계산에 따르면 Ge 및 GeSn 격자에 대한 C 치환이 기본적인 밴드갭의 직진성을 further 개선하여 레이저 성능을 향상시킨다고 예측합니다. 게다가 Ge에 C뿐만 아니라 Si와 Sn을 포함시키면 2-5 μm의 중적외선 범위에서 빛 방출의 큰 조정 가능성이 허용됩니다. 그러나 낮은 고체 용해도와 큰 격자 불일치로 인해 Ge 다이아몬드 격자에 C를 치환하여 통합하는데 대부분의 제한이 있습니다.