Lásers de Semicondutores de Perovskita Integrados Monolíticamente em Chips Fotônicos de Silício por Fabricação Escalável de Cima para Baixo

Perovskitas de haletos metálicos são materiais promissores para lasers integrados monolíticamente, os componentes-chave de circuitos integrados fotônicos de silício (PICs). As perovskitas podem ser depositadas a partir de solução e requerem apenas processamento a baixa temperatura, levando a uma redução significativa de custos e possibilitando novas arquiteturas de PIC em comparação com lasers de última geração realizados através da caríssima e ineficiente integração híbrida de semicondutores III-V. Até agora, no entanto, devido à sensibilidade química das perovskitas, nenhum processo de microfabricação baseado em litografia óptica (e, portanto, na infraestrutura de fabricação de semicondutores existente) foi estabelecido. Aqui, são apresentados os primeiros lasers microdiscos de perovskita de iodeto de metila monolíticamente integrados em PICs de nitreto de silício por esse processo de cima para baixo. Os lasers apresentam um limiar de emissão recorde de 4,7 μJcm-2 à temperatura ambiente para lasers integrados monolíticamente, que são compatíveis com semicondutores de metal-óxido complementar e podem ser integrados nos processos de backend.