Temperature characteristics of optically pumped micro-disk lasers (MDLs) incorporating InAs quantum dot active regions are investigated for on-chip light sources. The InAs quantum dot MDLs were grown on V-groove patterned (001) silicon, fully compatible with the prevailing complementary metal oxide-semiconductor technology. By combining the high-quality whispering gallery modes and 3D confinement of injected carriers in quantum dot micro-disk structures, we achieved lasing operation from 10 K up to room temperature under continuous optical pumping. Temperature dependences of the threshold, lasing wavelength, slope efficiency, and mode linewidth are examined. An excellent characteristic temperature To of 105 K has been extracted.

1.
M. T.
Hill
and
Malte C.
Gather
,
Nat. Photonics
8
,
908
(
2014
).
2.
N. V.
Kryzhanovskaya
,
A. E.
Zhukov
,
M. V.
Maximov
,
E. I.
Moiseev
,
I. I.
Shostak
,
A. M.
Nadtochiy
,
Y. V.
Kudashova
,
A. A.
Lipovskii
,
M. M.
Kulagina
, and
S. I.
Troshkov
,
J. Sel. Top. Quantum Electron.
21
,
709
(
2015
).
3.
N. V.
Kryzhanovskaya
,
M. V.
Maximov
,
A. E.
Zhukov
,
A. M.
Nadtochiy
,
E. I.
Moiseev
,
I. I.
Shostak
,
M. M.
Kulagina
,
K. A.
Vashanova
,
Y. M.
Zadiranov
,
S. I.
Troshkov
,
V. V.
Nevedomsky
,
S. A.
Ruvimov
,
A. A.
Lipovskii
,
N. A.
Kalyuzhnyy
, and
S. A.
Mintairov
,
J. Lightwave Technol.
33
,
171
(
2015
).
4.
T.
Ide
,
T.
Baba
,
J.
Tatebayashi
,
S.
Iwamoto
,
T.
Nakaoka
, and
Y.
Arakawa
,
Opt. Express
13
,
1615
(
2005
).
5.
T.
Yang
,
A.
Mock
,
J. D.
O'Brien
,
S.
Lipson
, and
D. G.
Deppe
,
Opt. Express
15
,
7281
(
2007
).
6.
Y.
Wan
,
Q.
Li
,
A. Y.
Liu
,
A. C.
Gossard
,
J. E.
Bowers
,
E.
Hu
, and
K. M.
Lau
,
Opt. Lett.
41
,
1664
(
2016
).
7.
T.
Ide
,
T.
Baba
,
J.
Tatebayashi
,
S.
Iwamoto
,
T.
Nakaoka
, and
Y.
Arakawa
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
1326
(
2004
).
8.
Q.
Li
,
K. W.
Ng
, and
K. M.
Lau
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
072105
(
2015
).
9.
Y.
Wan
,
Q.
Li
,
A. Y.
Liu
,
W. W.
Chow
,
A. C.
Gossard
,
J. E.
Bowers
,
E.
Hu
, and
K. M.
Lau
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
221101
(
2016
).
10.
A. Y.
Liu
,
C.
Zhang
,
A.
Snyder
,
D.
Lubyshev
,
J. M.
Fastenau
,
A. W. K.
Liu
,
A. C.
Gossard
, and
J. E.
Bowers
,
J. Vac. Sci. Technol. B
32
,
02C108
(
2014
).
11.
Y.
Wan
,
Q.
Li
,
Y.
Geng
,
B.
Shi
, and
K. M.
Lau
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
081106
(
2015
).
12.
A.
Lee
,
Q.
Jiang
,
M.
Tang
,
A.
Seeds
, and
H.
Liu
,
Opt. Express
20
,
22181
(
2012
).
13.
M.
Tang
,
S.
Chen
,
J.
Wu
,
Q.
Jiang
,
V. G.
Dorogan
,
M.
Benamara
,
Y. I.
Mazur
,
G. J.
Salamo
,
A.
Seeds
, and
H.
Liu
,
Opt. Express
22
,
11528
(
2014
).
14.
A. Y.
Liu
,
C.
Zhang
,
J.
Norman
,
A.
Snyder
,
D.
Lubyshev
,
J. M.
Fastenau
,
A. W. K.
Liu
,
A. C.
Gossard
, and
J. E.
Bowers
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
041104
(
2014
).
15.
A. Y.
Liu
,
R. W.
Herrick
,
O.
Ueda
,
P. M.
Petroff
,
A. C.
Gossard
, and
J. E.
Bowers
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
21
,
1900708
(
2015
).
16.
A. Y.
Liu
,
S.
Srinivasan
,
J.
Norman
,
A. C.
Gossard
, and
J. E.
Bowers
,
Photonics Res.
3
,
B1
(
2015
).
17.
S.
Chen
,
W.
Li
,
J.
Wu
,
Q.
Jiang
,
M.
Tang
,
S.
Shutts
,
S. N.
Elliott
,
A.
Sobiesierski
,
A. J.
Seeds
,
I.
Ross
,
P. M.
Smowton
, and
H.
Liu
,
Nat. Photonics
10
,
307
(
2016
).
18.
A. C.
Tamboli
,
E. D.
Haberer
,
R.
Sharma
,
K. H.
Lee
,
S.
Nakamura
, and
E. L.
Hu
,
Nat. Photonics
1
,
61
64
(
2007
).
19.
L. A.
Coldren
,
S. W.
Corzine
, and
M. L.
Mashanovitch
,
Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits
(
Wiley
,
2012
), Vol.
218
.
20.
Z.
Wang
,
B.
Tian
,
M.
Pantouvaki
,
W.
Guo
,
P.
Absil
,
J. V.
Campenhout
,
C.
Merckling
, and
D. V.
Thourhout
,
Nat. Photonics
9
,
837
(
2015
).
21.
R.
Heitz
,
I.
Mukhametzhanov
,
A.
Madhukar
,
A.
Hoffmann
, and
D.
Bimberg
,
J. Electron. Mater.
28
,
520
(
1999
).
You do not currently have access to this content.