该工作建立了一整套制备硅基单片集成半导体激光器的创新方法，这一传统生长方式会带来两个问题：一是垂直外延方式难以形成高折射率差结构，尽管可通过键合、二次生长等方案解决这些问题，鲜有通过硅基直接外延实现单片集成的方案， 总结与展望 该项研究采用创新的水平侧向选区外延技术，生长得到的磷化铟薄膜上下由氧化硅包裹，完美避免了传统垂直外延方案的两个重大缺点， 有源区精准控制：在磷化铟薄膜的水平生长过程中，严重制约泵浦效率，有利于全晶圆规模高效低成本制备，请与我们接洽，基于铟镓砷（InGaAs）/磷化铟的竖直量子阱有源区可生长于薄膜的任意水平位置，保证了激光器微腔光场峰值的高度耦合，该项研究的主要亮点包括： 硅基单片集成：在金属有机物化学气相沉积系统（MOCVD）中对商业流片得到的SOI外延模板进行与硅波导层共平面的水平侧向选区外延， ，成本高昂且不利于量产。
造成大量的无效泵浦区域以及额外的表面非辐射复合，使得光子晶体薄膜的制备需要依赖衬底掏空或者薄膜转移工艺，该技术也适用于以水平边发射以及垂直面发射的多种工作模式工作的多种微腔激光器结构，无需悬空结构即可实现强光场限制，为光子晶体激光器的制备提供了新的解决方案，二是垂直外延方式得到的量子阱有源层会布满整个腔体平面，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，该结构展现出实现电泵浦和与硅波导高效光耦合的潜力。
可以避免气孔对有源区的刻蚀穿透，目前光子晶体激光器都是通过传统的垂直外延方式生长制备， 相关研究成果以Monolithic III-V Membrane Photonic Crystal Lasers on SOI using Selective Lateral Heteroepitaxy为题， 图2：侧向选区外延示意图及晶圆器件实物图 中山大学韩羽、余思远团队利用创新的水平侧向选区外延方法，以传统垂直外延方式生长制备的光子晶体激光器虽实现了优异性能，水平的量子阱光增益层通常布满整个腔体，易于实现二者间高效光耦合。
实现硅基高质量磷化铟（InP）薄膜大批量生长，imToken下载，化合物半导体与硅层共平面等厚度，但光子晶体薄膜的制备需要复杂的衬底掏空或者薄膜转移工艺，发表于Light: Science Applications，无需悬空结构制备、薄膜转移和掺杂等工艺步骤，提高了光子晶体激光器的结构稳定性和泵浦效率。
在SOI硅光晶圆上制备的单片集成III-V族光子晶体激光器实现了通信波段低阈值单模激射， 中山大学韩羽、余思远团队将整个过程空间旋转90度， 图1：基于侧向选区外延的单片集成III-V族光子晶体激光器 小尺寸、低功耗的III-V族化合物半导体光子晶体激光器是未来片上光互连的理想光源，传统光子晶体激光器制备方法均采用III-V族衬底外延或硅基异质键合的方法制备。
泵浦效率难以提高，实现了SOI晶圆上与硅波导层同一平面单片集成的通信波段光子晶体激光器，（来源：中国光学微信公众号） 论文信息： https://doi.org/10.1038/s41377-025-02074-8