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信息科学与技术学院的吴翔教授、明路教授和张舒羽副教授共同开发了世界上第一台全硅激光器。相关研究成果最近以快递邮件的形式发表在《科学通报》上。
硅激光器是集成硅光电芯片的基本组成部分，是实现集成硅光电的关键。然而，硅本身的发光非常弱，因此如何将硅作为高增益激光材料一直是一个瓶颈问题。
据报道，这次研制成功的硅激光器不同于以往，它的发光材料(增益介质)是硅本身(硅纳米晶材料)，而且激光器可以在硅片上制作，所以它是一种真正的全硅激光器。
首先，研究人员借鉴和发展了高密度硅纳米晶薄膜制备技术，显著提高了硅纳米晶发光层的发光强度。然后，为了克服传统的氢钝化方法不能完全饱和悬空键的问题，开发了一种新的高压低温氢钝化方法，使硅纳米晶发光层的光学增益达到了一般iii-v激光材料的水平。在此基础上，设计并制备了相应的分布反馈(dfb)谐振器，最终成功获得了光泵dfb全硅激光器。
这种激光器不仅克服了半导体材料生长过程中晶格失配和工艺兼容性差的问题，而且通过使用硅作为光增益材料，避免了对镓和铟等稀有元素的过度依赖，硅是表面储备中第二丰富的元素。
