Amplificazione in Silicio Poroso a 1.5  m Tramite Approccio Raman

1. Amplificazione in Silicio Poroso a 1.5 m Tramite Approccio Raman Maria Antonietta Ferraraa,b , Luigi Sirletoa , Bahram Jalalic and Ivo Rendinaa a Istituto per la Microelettronica e Microsistemi - CNR Via P. Castellino 111 - 80131 Napoli, Italy b DIMET - Università “Mediterranea”, Località Feo di Vito, 89060, Reggio Calabria, Italy cOpto-electronic Circuits and Systems Laboratory, University of California, Los Angeles, CA 90095 USA

2. Analisi Teorica Il silicio poroso (PS) può essere modellato come un insieme di quantum dot con un confinamento tri-dimensionale, quindi la funzione d'onda del fonone non è più un’onda piana ma diventa Gaussiana. Lo spettro Raman del primo ordine assume quindi l’espressione [1]: L : dimensione del dot a0: costante di lattice del c-Si 0 : FWHM del Si bulk (q)=0-120(q/q0)2 : curva di dispersione del fonone 0=522 cm-1 q0=2/a0 [1]I. H. Campbell and P. M. Fauchet, Solid State Communications 58, 1986.

3. Risultati delle Simulazioni [3]L. Sirleto, M. A. Ferrara, I. Rendina, B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 88(1), (2006) in print.

4. Emissione Raman Spontanea E’ stata misurata l’emissione Raman spontanea in un monolayer di PS [2]. Il campione aveva una porosità del 70% ed uno spessore di 3 m, ed è stato ottenuto tramite attacco elettrochimico di un wafer di Si p+ (0,0,1) (ρ=8-12mΩ cm). Lo spettro Raman è stato misurato in configurazione di backscattering usando un fiber laser ad alta potenza (Cascaded-Raman-Cavity) che emetteva una luce polarizzata casualmente a 1427 nm. Il picco Raman è a circa 517 cm-1, la FWHM è di circa 15 cm-1 e la dimensione L del dot è stimata di circa 4.5 nm. [2]L. Sirleto, V. Raghunatan, A. Rossi and B. Jalali, Electronics Letters 40, 121-122 (2004).

5. DBR # 1  8.3 mm DBR # 2 Si p+ type Studio di un Amplificatore Raman in Silicio Poroso SRS in PS Nel PS, per effetto del confinamento quantico, si ha unallargamento del band gap. IlTPA (nullo se ħ<1/2Eg)può essere eliminatoscegliendo un’opportuna porosità. Microcavità in SilicioPoroso Guida d’onda rib in Silicio Poroso