ナノワイヤレーザー

半導体 ナノワイヤレーザーは、チップに埋め込むことができるナノスケールのレーザーであり、コンピューティングおよび情報処理アプリケーションの進歩をもたらします。ナノワイヤレーザーは、他のレーザーデバイスと同様にコヒーレント光源（シングルモード光導波路）であり、ナノスケールで動作できるという利点があります。分子線エピタキシーによって構築されたナノワイヤレーザーは、シリコンへの直接統合、およびチップスケールでの光相互接続とデータ通信の構築の可能性を提供します。ナノワイヤレーザーは、III-V半導体ヘテロ構造から構築されています。独自の1D構成と高い屈折率により、アクティブなナノワイヤコア領域での光損失と再循環が低くなります。これにより、わずか数百ナノメートルのサブ波長レーザーサイズが可能になります。^{[1] [2]}ナノワイヤは、ワイヤの端面によって定義されるファブリペロー共振器キャビティであるため、従来のレーザーのように高反射率のファセットを研磨または劈開する必要はありません。^[1]

ナノワイヤレーザーは、従来のMBE技術を使用してSi / SOIウェーハ上に位置選択的に成長させることができるため、欠陥のない純粋な構造品質が得られます。III族窒化物およびZnO材料システムを使用したナノワイヤレーザーは、可視光および紫外線で発光することが実証されていますが、1.3〜1.55μmの赤外線は通信帯域で重要です。^[3]これらの波長でのレーザー発振は、シリコン基板からナノワイヤを取り除くことによって実現されています。^[2]ナノワイヤレーザーは、パルス持続時間が<1psであることが示されており、^[4] 200GHzを超える繰り返し速度を可能にします。^[5]また、ナノワイヤレーザーは、後続のパルスペアで励起されたときに、30psを超えるパルスの位相情報を保存できることが示されています。したがって、このような構成では、ナノスケールのモード同期レーザーが実現可能です。