MForum.ru
10.01.2025,
Мы уже начинали обсуждать европейский прорыв в кремниевой фотонике, в основе которого – возможность на обычной кремниевой пластине 300 мм создать лазерный диод GaAs. Сегодня – еще немного подробностей.
Компания Imec объявила об успешной демонстрации электрически управляемых наногребневых лазерных диодов на основе GaAs, которые были полностью монолитно изготовлены на 300-мм кремниевых пластинах на пилотной линии, где проводится прототипирование кремниевых структур. Это существенное достижение – важная веха в области кремниевой фотоники.
Эти результаты показывают потенциал прямого эпитаксиального роста высококачественных материалов III-V на кремнии. Выращенный лазер может непрерывно работать при комнатной температуре с пороговыми токами всего 5 мА и выходными напряжениями более 1 мВт.
Этот прорыв открывает путь к разработке высокопроизводительных и экономически эффективных оптических устройств для приложений в области ИИ, ML и передачи данных.
До сих пор широкое распространении кремниевой фотоники сдерживалось отсутствием собственных источников света на базе КМОП-технологий, которые славятся высокой масштабируемостью. Сложные процессы интеграции лазеров или необходимость использования дорогостоящих подложек III-V, которые часто приходится выбрасывать после попыток обработки, являются неотъемлемой частью гибридных или гетерогенных интеграционных решений, таких как соединение кристалла с пластиной, микротрансферная печать или методом перевернутого кристалла. Это приводит к росту затрат. По этой причине прямой эпитаксиальный рост высококачественных материалов с оптическим усилением III-V селективно на крупногабаритных кремниевых фотонных пластинах остается востребованной целью.
Образование дефектов из-за несоответствия кристаллических структур неизбежно из-за разницы коэффициентов теплового расширения и параметров кристаллической решетки таких материалов как III-V и Si. Известно, что эти дефекты могут снижать надежность и производительность лазера.
Удерживая дислокации несоответствия в канавках, вытравленных в диэлектрической маске, селективный рост областей (SAG) в сочетании с захватом соотношения сторон (ASP – aspect-ratio trapping) существенно снижает дефекты в материалах III-V, интегрированных в кремний.
В лазерах используются низкодефектные наноструктуры GaAs с наногребнями для интеграции множественных квантовых ям (MQW / МКЯ) InGaAs в качестве области оптического усиления. Эти MQW встроены в легированный in situ (на месте) p-i-n диод и пассивированы защитным слоем InGaP. Получение непрерывной работы лазера при комнатной температуре посредством электрической инжекции является значительным достижением, поскольку позволяет преодолеть препятствия в проектировании интерфейса и подаче тока.
Устройство демонстрирует лазерную генерацию на длине волны около 1020 нм с пороговыми токами всего 5 мА, дифференциальной эффективностью до 0.5 Вт/А и оптической мощностью, приближающейся к 1,75 мВт. Это демонстрирует масштабируемый путь для развития кремниевой фотоники. Это мощный импульс для ее превращения в востребованную технологию.
По материалам Embedded
--
За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости и анонсы пресс-релизов вы найдете в канале abloudRealTime, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте
теги: микроэлектроника кремниевая фотоника
--
Публикации по теме:
21.02. [Краткие новости] Микроэлектроника / MForum.ru
19.03. [Новинки] Анонсы: Oppo A5 и A5 Energy представлены официально / MForum.ru
19.03. [Новинки] Слухи: Будущий смартфон Itel 5G призван сделать искусственный интеллект доступным / MForum.ru
18.03. [Новинки] Анонсы: Представлен смартфон Realme P3 с чипсетом Snadragon 6 Gen 4 и дизайном Mecha / MForum.ru
18.03. [Новинки] Анонсы: Vivo V50 Lite 4G оснастили аккумулятором 6500 мАч и зарядкой 90 Вт / MForum.ru
18.03. [Новинки] Анонсы: Oppo A5 Pro 4G на базе Snapdragon 6s 4G Gen 1 представлен официально / MForum.ru
17.03. Слухи: Раскрыты цены и варианты памяти серии Samsung Galaxy Tab S10 FE / MForum.ru
17.03. [Новинки] Слухи: Apple заменит iPhone 17 Pro Max на 17 Ultra / MForum.ru
14.03. [Новинки] Слухи: Появились официальные рендеры Motorola Edge 60 Fusion / MForum.ru
14.03. [Новинки] Слухи: Oppo выпустит Find X8S с дисплеем 6,3 дюйма / MForum.ru
13.03. [Новинки] Анонсы: Oppo A5 Pro (4G) представлен официально / MForum.ru
13.03. [Новинки] Слухи: Google Pixel 9a замечен на новых фото / MForum.ru
12.03. [Новинки] Анонсы: Vivo Y29s 5G представлен с Dimensity 6300 и знакомым дизайном / MForum.ru
12.03. [Новинки] Анонсы: HTC Wildfire E5 Plus дебютирует с 6,75-дюймовым дисплеем и 50 Мп камерой / MForum.ru
11.03. [Новинки] Слухи: Realme P3 Ultra получит характеристики флагманского уровня / MForum.ru
11.03. [Новинки] Анонсы: Представлен Vivo Y300i с емким АКБ / MForum.ru
10.03. [Новинки] Слухи: Стали известны основные подробности о Xiaomi Civi 5 Pro / MForum.ru
10.03. [Новинки] Анонсы: Infinix представил Note 50 и Note 50 Pro с емкими АКБ / MForum.ru
07.03. [Новинки] Анонсы: Nothing Phone (3a) представлен официально / MForum.ru
07.03. [Новинки] Анонсы: Nothing Phone (3a) Pro представлен официально / MForum.ru
07.03. [Новинки] Анонсы: Tecno представляет Camon 40, Camon 40 Pro, Camon 40 Pro 5G и Camon 40 Premier 5G / MForum.ru