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Nano-Ridge Engineering for Densely Integrated III-V Lasers Directly Grown on Silicon

Descrizione del progetto

Efficienti sorgenti luminose su chip per la fotonica al silicio

La fotonica al silicio, ovvero l’applicazione dei sistemi fotonici che impiegano il silicio come mezzo ottico, utilizza la tecnologia matura di lavorazione dei wafer al silicio utilizzata nell’industria dei semiconduttori tradizionali. Nonostante i progressi compiuti in questo campo, la mancanza di sorgenti ottiche veramente integrate impedisce alla fotonica al silicio di migrare verso applicazioni di consumo a maggior volume o di essere utilizzata nelle interconnessioni dei centri di elaborazione dati. Il progetto NARIoS, finanziato dall’UE, si baserà sul successo di una potente piattaforma di nuova concezione che integra semiconduttori a banda proibita III-V in wafer al silicio convenzionali avvalendosi di processi su scala di wafer reali. L’obiettivo principale del progetto è quello di proporre concetti di dispositivi in grado di superare il compromesso esistente tra confinamento ottico e iniezione di corrente efficiente.

Obiettivo

Although Silicon Photonics, i.e. using mature technologies from the CMOS-industry for realizing complex photonic ICs, progressed enormously, with industrial uptake by the biggest electronics manufactures, its real breakthrough, in e.g. large volume consumer applications or very short interconnects, is hampered by its lack of a true waferscale optical source. Combining aspect-ratio trapping, to suppress defects, and nano-ridge engineering, to shape the resulting material, we have developed a powerful platform to integrate direct bandgap III-V semiconductors on standard silicon wafers, using truly waferscale processes. The exceptionally high quality of this material was confirmed through morphological studies, gain and lifetime measurements and the demonstration of lasing under optical pumping. For practical applications, electrical injection is key though, which thus far has been elusive as the dimensions of the resulting GaAs/InGaAs nano-ridges are too small to directly apply electrical contacts without introducing unacceptable losses. Therefore, NARIoS' primary objective is to propose device concepts that overcome the trade-off between optical confinement and efficient current injection. We aim at the demonstration of electrically injected microcavity lasers for low-power applications and the demonstration of a novel class of mW-lasers with in-plane or out-of-plane emission, exploiting the possibility to grow highly uniform arrays of these nano-ridges. Next, we aim to demonstrate single photon emission from long-wavelength InAs-quantum dots grown on the nano-ridge platform, eventually integrated in a suitable microcavity. These device-oriented objectives will be complemented by two transversal objectives: development and extensive characterisation of InGaAs nano-ridges for extending the lasing wavelength and exploiting novel concepts from recent literature to design lasers resilient to optical feedback and/or exhibiting lasing in a single coherent spatial mode.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-ADG - Advanced Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITEIT GENT
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 482 750,00
Indirizzo
SINT PIETERSNIEUWSTRAAT 25
9000 Gent
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Oost-Vlaanderen Arr. Gent
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 482 750,00

Beneficiari (1)

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