Abstract

Lasers on Si are crucial components of monolithic electronic–photonic integration. Recently our theoretical analysis has shown that Ge, a pseudodirect bandgap material compatible with Si complementary metal oxide semiconductor technology, can be band engineered by tensile strain and n-type doping to achieve efficient light emission and optical gain from its direct gap transition. We report on what is to our knowledge the first experimental observation of optical gain in the wavelength range of 1600–1608 nm from the direct-gap transition of n+ tensile-strained Ge on Si at room temperature under steady-state optical pumping. This experimental result confirms that the band-engineered Ge on Si is a promising gain medium for monolithic lasers on Si.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. J. Lockwood and L. Pavesi, Silicon Photonics (Springer-Verlag, 2004), p. 50.
  2. N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
    [CrossRef]
  3. L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
    [CrossRef]
  5. A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
    [CrossRef]
  6. C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
    [CrossRef]
  7. G. He and H. A. Atwater, Phys. Rev. Lett. 79, 1937 (1997).
    [CrossRef]
  8. D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
    [CrossRef]
  9. M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
    [CrossRef]
  10. A. W. Fang, H. Park, O. Cohen, R. Jones, M. J. Paniccia, and J. E. Bowers, Opt. Express 14, 9203 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. M. J. Lee and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 97, 011101 (2005).
    [CrossRef]
  12. D. H. Ahn, C. Y. Hong, J. F. Liu, M. Beals, W. Giziewicz, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 15, 3916 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
    [CrossRef]
  14. Physics of Group IV Elements and III-V Compounds, Vol. 17a of Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, O.Madelung, ed. (Springer, 1982).
  15. J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
    [CrossRef]
  17. X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.
  18. X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 34, 1198 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
    [CrossRef]
  20. Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
    [CrossRef]
  21. J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
    [CrossRef]
  22. S. L. Chuang, Physics of Optoelectronic Devices (Wiley, 1995).
  23. V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
    [CrossRef]

2009 (1)

2008 (2)

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

2007 (2)

2006 (1)

2005 (1)

M. J. Lee and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 97, 011101 (2005).
[CrossRef]

2004 (1)

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

2003 (2)

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

2000 (1)

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1999 (1)

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

1997 (2)

G. He and H. A. Atwater, Phys. Rev. Lett. 79, 1937 (1997).
[CrossRef]

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

1994 (2)

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

1992 (1)

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[CrossRef]

Ahn, D. H.

Assanto, G.

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

Atwater, H. A.

G. He and H. A. Atwater, Phys. Rev. Lett. 79, 1937 (1997).
[CrossRef]

Beals, M.

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

D. H. Ahn, C. Y. Hong, J. F. Liu, M. Beals, W. Giziewicz, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 15, 3916 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Becla, P.

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

Bernardis, S.

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

Bowers, J. E.

Cannon, D. D.

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

Chen, K. M.

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Cheng, J.

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

Cheng, W. Q.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Chuang, S. L.

S. L. Chuang, Physics of Optoelectronic Devices (Wiley, 1995).

Cohen, O.

Colace, L.

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

Dal Negro, L.

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Danielson, D. T.

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Fang, A. W.

Federighi, M.

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

Fitzgerald, E. A.

M. J. Lee and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 97, 011101 (2005).
[CrossRef]

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Franzo, G.

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Giziewicz, W.

Groenert, M. E.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Harry, J.

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

He, G.

G. He and H. A. Atwater, Phys. Rev. Lett. 79, 1937 (1997).
[CrossRef]

Homewood, K. P.

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

Hong, C. Y.

Huang, Q.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Ishikawa, Y.

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

Jacobson, D. C.

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

Jones, R.

Jongthammanurak, S.

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Kenyon, A. J.

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

Kimerling, L. C.

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 34, 1198 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

D. H. Ahn, C. Y. Hong, J. F. Liu, M. Beals, W. Giziewicz, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 15, 3916 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

Koch, T. L.

J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

Koshida, N.

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[CrossRef]

Koyama, H.

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[CrossRef]

Lee, H.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Lee, K. K.

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Lee, M. J.

M. J. Lee and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 97, 011101 (2005).
[CrossRef]

Leitz, C. W.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Leong, D.

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

Lim, D. R.

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Liu, J.

Liu, J. F.

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 34, 1198 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

D. H. Ahn, C. Y. Hong, J. F. Liu, M. Beals, W. Giziewicz, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 15, 3916 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

Lockwood, D. J.

D. J. Lockwood and L. Pavesi, Silicon Photonics (Springer-Verlag, 2004), p. 50.

Luan, H.

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Luan, H. C.

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

Mazzoleni, C.

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Michel, J.

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 34, 1198 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

J. Liu, X. Sun, D. Pan, X. X. Wang, L. C. Kimerling, T. L. Koch, and J. Michel, Opt. Express 15, 11272 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

D. H. Ahn, C. Y. Hong, J. F. Liu, M. Beals, W. Giziewicz, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Express 15, 3916 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

Pan, D.

Paniccia, M. J.

Park, H.

Pavesi, L.

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Lockwood and L. Pavesi, Silicon Photonics (Springer-Verlag, 2004), p. 50.

Peng, C. S.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Perna, A.

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

Pitera, A. J.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Pitt, C. W.

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

Poate, J. M.

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

Pomerene, A.

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

Priolo, F.

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Ram, R. J.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Reeson, K. J.

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

Ren, F. Y. G.

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

Sandland, J. G.

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Sheng, T. T.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Sorianello, V.

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

Sun, R.

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

Sun, X.

Sun, X. C.

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, and J. Michel, Opt. Lett. 34, 1198 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

Trwoga, P. F.

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

Tung, C. H.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Wada, K.

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Wang, X. X.

Yang, V.

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

Zhang, Y. H.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Zheng, B.

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

Zhou, J. M.

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (5)

B. Zheng, J. Michel, F. Y. G. Ren, L. C. Kimerling, D. C. Jacobson, and J. M. Poate, Appl. Phys. Lett. 64, 2842 (1994).
[CrossRef]

N. Koshida and H. Koyama, Appl. Phys. Lett. 60, 347 (1992).
[CrossRef]

H. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999).
[CrossRef]

Y. Ishikawa, K. Wada, D. D. Cannon, J. F. Liu, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 82, 2044 (2003).
[CrossRef]

V. Sorianello, A. Perna, L. Colace, G. Assanto, H. C. Luan, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 93, 111115 (2008).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (2)

M. E. Groenert, C. W. Leitz, A. J. Pitera, V. Yang, H. Lee, R. J. Ram, and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 93, 362 (2003).
[CrossRef]

M. J. Lee and E. A. Fitzgerald, J. Appl. Phys. 97, 011101 (2005).
[CrossRef]

J. Phys.: Condens. Matter (1)

A. J. Kenyon, P. F. Trwoga, M. Federighi, and C. W. Pitt, J. Phys.: Condens. Matter 6, L319 (1994).
[CrossRef]

Nat. Photonics (1)

J. F. Liu, M. Beals, A. Pomerene, S. Bernardis, R. Sun, J. Cheng, L. C. Kimerling, and J. Michel, Nat. Photonics 2, 433 (2008).
[CrossRef]

Nature (2)

L. Pavesi, L. Dal Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, and F. Priolo, Nature 408, 440 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

D. Leong, J. Harry, K. J. Reeson, and K. P. Homewood, Nature 387, 686 (1997).
[CrossRef]

Opt. Express (3)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (2)

J. F. Liu, D. D. Cannon, K. Wada, Y. Ishikawa, D. T. Danielson, S. Jongthammanurak, J. Michel, and L. C. Kimerling, Phys. Rev. B 70, 155309 (2004).
[CrossRef]

C. S. Peng, Q. Huang, W. Q. Cheng, J. M. Zhou, Y. H. Zhang, T. T. Sheng, and C. H. Tung, Phys. Rev. B 57, 8805 (1998).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (1)

G. He and H. A. Atwater, Phys. Rev. Lett. 79, 1937 (1997).
[CrossRef]

Other (5)

D. J. Lockwood and L. Pavesi, Silicon Photonics (Springer-Verlag, 2004), p. 50.

J. F. Liu, X. C. Sun, P. Becla, L. C. Kimerling, and J. Michel, The Fifth IEEE International Conference on Group IV Photonic (2008), pp. 16-18.
[CrossRef]

X. C. Sun, J. F. Liu, L. C. Kimerling, J. Michel, and T. L. Koch, 2008 OSA Conference on Integrated Photonics and Nanophotonics Research and Application (Optical Society of America, 2008), paper IMC5.

Physics of Group IV Elements and III-V Compounds, Vol. 17a of Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, O.Madelung, ed. (Springer, 1982).

S. L. Chuang, Physics of Optoelectronic Devices (Wiley, 1995).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Transmittance spectra of a 500 μ m 2 Ge-on-Si mesa sample with n = 1.0 × 10 19 cm 3 under 0 and 100 mW optical pumping. The inset shows a schematic of the pump-probe measurement setup.

Fig. 2
Fig. 2

Comparison of (a) absorption spectra and (b) refractive index spectra of bulk Ge with the tensile-strained n + Ge-on-Si mesa sample.

Fig. 3
Fig. 3

Absorption spectra of the n + Ge mesa sample under 0 and 100 mW optical pumping. Negative absorption coefficients corresponding to optical gain are observed in the wavelength range of 1600–1608 nm, as shown in the inset. The error bars reflect the upper limit of the transmittance measurement error of ±0.4%.

Metrics