硅基和SOI基直接外延的III-V族量子点激光器

报告人:王霆,中国科学院物理研究所

报告地点:电院1-418会议室

报告时间:2021126日星期二,13:30-15:30

主持人:郭旭涵


Abstract随着微电子器件的尺寸日益逼近其物理极限,摩尔定律很难进一步延续,硅集成电路的发展面临着巨大的挑战和机遇。硅基光电子集成旨在将光子学器件和电子学器件集成在硅晶片上,把CMOS工艺兼容的激光器、 光调制器、光波导和光探测器等组件集成到微电子电路上从而实现硅基光电子集成。它兼具光子学器件的高传输处理速度、高传输带宽和电子学器件的低成本、微尺寸、高集成度等特质,有望给信息产业领域注入新的生机和活力,吸引了大量科学家和工程师的研究兴趣。然而,由于硅是间接带隙半导体,不具良好的发光特性,因此实现硅基光电子集成的首要任务是如何实现硅基高效率发光且具备CMOS兼容性的激光光源。通过利用特殊的硅基图形结构和III-V族/IV族混合外延生长技术,实现了硅基和SOI基高质量InAs量子点电泵浦激光器和微腔激光器的制备,为未来硅基光电芯片集成铺垫了道路。



王霆,中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家实验室)副研究员,入选中国科学院物理研究所引进海外杰出人才和中科院青年促进会会员。博士毕业于英国伦敦学院大学,硕士毕业于英国谢菲尔德大学,本科毕业于英国南安普顿大学。而后前往新加坡麻省理工国际设计中心开展硅基光电子的研发工作。2015年归国后,加入中国科学院物理研究所从事半导体量子材料方面的尖端研发,在多个会议、国内外论坛发表精彩演讲研究方向集中在微纳光电子领域,主要包括两个方面,一是面向硅基光电子集成的硅基片上激光光源的材料与器件研究,一是面向量子计算的硅基量子材料的研究。主要学术贡献包括实现了世界首例高性能锗基以及硅基低阈值电流密度1.3微米InAs/GaAs量子点激光器的室温连续激射,解决了多年硅基光电子集成无相应光源的重大科学问题。并将锗基、硅基基片上量子点材料质量和发光性能做到了国际范围已知的最高水平,并首次实现了SOI基砷化铟量子点激光。王霆在该领域期刊发表学术论文70余篇,其中包括 Nature Photonics1篇,《Nature Communications2篇,《Laser & Photonics Review1(封面文章),《Nano Letters2篇,《ACS Applied Materials & Interfaces1篇,《Advanced Materials1篇等; Lambert出版社邀请撰写英文专著一册;申请中国专利两项;成果多次作为代表性进展被Nature PhotonicsScience DailyNanowerkPhys OrgLaser & Photonics ReviewSPIE News等重要刊物的综述文章作为代表性进展重点报道。