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III-nitride on silicon electrically injected microrings for nanophotonic circuits

Authors :
Stephanie Rennesson
Sébastien Sauvage
Philippe Boucaud
Benjamin Damilano
Thierry Guillet
Fabrice Semond
Bruno Gayral
Xavier Checoury
Farsane Tabataba-Vakili
Moustafa El Kurdi
Christelle Brimont
Laetitia Doyennette
Iännis Roland
Jean-Yves Duboz
Eric Frayssinet
Raffaele Colombelli
Bruno Paulillo
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC)
PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS)
Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA)
Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS)
COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Laboratoire Charles Coulomb (L2C)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)
ANR-17-CE08-0043,MILAGAN,Laser microdisque en (Al,Ga,In)-N injecté électriquement(2017)
Source :
Optics Express, Optics Express, Optical Society of America-OSA Publishing, 2019, 27 (8), pp.11800-11808. ⟨10.1364/OE.27.011800⟩, Optics Express, 2019, 27 (8), pp.11800-11808. ⟨10.1364/OE.27.011800⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Nanophotonic circuits using group III-nitrides on silicon are still lacking one key component: efficient electrical injection. In this paper we demonstrate an electrical injection scheme using a metal microbridge contact in thin III-nitride on silicon mushroom-type microrings that is compatible with integrated nanophotonic circuits with the goal of achieving electrically injected lasing. Using a central buried n-contact to bypass the insulating buffer layers, we are able to underetch the microring, which is essential for maintaining vertical confinement in a thin disk. We demonstrate direct current room-temperature electroluminescence with 440 mW/cm 2 output power density at 20 mA from such microrings with diameters of 30 to 50 µm. The first steps towards achieving an integrated photonic circuit are demonstrated.

Details

Language :
English
ISSN :
10944087
Database :
OpenAIRE
Journal :
Optics Express, Optics Express, Optical Society of America-OSA Publishing, 2019, 27 (8), pp.11800-11808. ⟨10.1364/OE.27.011800⟩, Optics Express, 2019, 27 (8), pp.11800-11808. ⟨10.1364/OE.27.011800⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....9bcdba40933fe320ec47d6036901d358