Ge基板上にモノリシックに成長させた長波長InAs/GaAs量子ドットレーザーダイオード

Si基板上で半導体レーザーダイオードを実現できれば、複雑な光電子回路の作製が可能になり、これによってチップ間やシステム間の光通信を行う手段が得られるであろう。SiやGe上でのIII–V族半導体材料の直接エピタキシャル成長は、Siプラットフォーム上に電気励起光源を作製する方法の最も有望な候補の1つである。今回我々は、Ge基板上で実現できる初の量子ドットレーザーについて報告する。このレーザーを作製するために、まずGa予備層技術でシングルドメインGaAsバッファー層をGe基板上に成長させた。次に、この高品質GaAsバッファー層上に長波長InAs/GaAs量子ドット構造を作製した。室温において連続波電流駆動のもと、55.2 A cm^–2という低いしきい値電流密度で波長1,305 nmのレーザー発振が観測された。この結果は、Si基板上の長波長InAs/GaAs量子ドットレーザーを、Ge-on-Si基板上でのエピタキシャル成長によって実現できる可能性があることを示唆している。