中国科学院 设计了一种新的直接-间接异质结构，其中激射发射仅发生在量子阱区，而载流子是从间接区注入的，其中复合被抑制
这提供了量子阱中载流子密度的连续“补充”，在亚皮秒激发后产生纳秒激光
加上毫米级的光学相关长度，对应于超过70%的端面反射率，这两个特征为近红外硅集成纳米线激光器提供了创纪录的低室温激光阈值
Aruni Fonseka，Ana M
桑切斯、刘慧蕴和帕特里克·帕金森 半导体纳米线激光器是片上集成光电子学的重要组成部分
然而，集成硅、室温、连续工作和电泵浦的纳米线激光器尚未得到证实
在这项工作中，一种方法，以实现低阈值准四能级激光使用间接到直接波段散射显示
这是通过使用高品质腔实现的，并且——使用时间选通干涉测量技术——首次直接测量端面反射率
在过去的十年里，光子计算的概念——在微电子电路中用光代替电子——已经成为一种未来的技术
这预示着低成本、超高速和潜在的量子增强计算，以及在高效机器学习和神经形态计算中的具体应用
虽然计算元件和检测器已经开发出来，但对纳米级、高密度和易于集成的光源的需求仍未得到满足
半导体纳米线被认为是一种潜在的候选材料，因为它们体积小(约为光波长的数量级)，可以直接生长在工业标准的硅上，并且使用成熟的材料
然而，迄今为止，硅上的这种纳米线激光器还没有被证明能在室温下连续工作
在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，英国曼彻斯特光子科学研究所的科学家与伦敦大学学院和华威大学的同事展示了一种实现低阈值硅集成纳米线激光器的新方法
基于由纳米线平台实现的新型直接-间接半导体异质结构，它们在室温下显示出数纳秒的激射
一个关键的设计要素是需要高反射率的纳米线末端；这通常是一个具有挑战性的要求，因为普通的生长方法不允许对高质量的端面进行简单的优化
然而，在这项研究中，通过使用一种新颖的时间门控干涉仪，研究人员证明反射率可以超过70%——由于光的限制，大约是传统平端激光器预期的两倍
新的材料结构和高质量的腔共同导致了较低的激射阈值——激活纳米线激射所需功率的量度——仅为6uJ/cm2，比先前证明的低几个数量级
这种新方法不仅提供了高质量的纳米激光，而且分子束外延生长提供了高产量的功能线，超过85%的测试纳米线在全功率下工作，没有热损伤
这种高产量对于这种新结构的工业整合是至关重要的
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