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:
05.06. [Новости компаний] Микроэлектроника: GlobalFoundries увеличивает инвестиционные планы до $16 млрд / MForum.ru
03.03. [Новости компаний] Микроэлектроника: Новый фотонный чип Google передает данные со скоростью 10 Гбит/c по воздуху без оптоволокна / MForum.ru
21.02. [Новости компаний] Микроэлектроника: STMicro выпустит фотонный чип, разработанный совместно с Amazon для ЦОД ИИ / MForum.ru
20.01. [Новости компаний] Микроэлектроника: Nvidia и TSMC договорились о партнерстве с целью разработки современной кремниевой фотоники для ИИ / MForum.ru
20.01. [Новости компаний] Микроэлектроника: Ключевые участники рынка кремниевой фотоники - оценка Stats n Data / MForum.ru
18.06. [Новинки] Анонсы: Fujitsu Arrows F-51F представлен официально / MForum.ru
17.06. [Новинки] Слухи: Раскрыты основные подробности о Redmi K Pad / MForum.ru
17.06. [Новинки] Анонсы: Trump Mobile T1 представлен официально / MForum.ru
17.06. [Новинки] Анонсы: Анонсирован Realme Narzo 80 Lite 5G с Dimensity 6300 и аккумулятором 6000 мАч / MForum.ru
17.06. [Новинки] Анонсы: Infinix представил смартфоны серии Smart 10 / MForum.ru
16.06. [Новинки] Слухи: Планшет OnePlus Pad Lite будет базироваться на Helio G100 SoC / MForum.ru
13.06. [Новинки] Слухи: Предсказана производительность бенчмарков Qualcomm Snapdragon 8 Elite 2 / MForum.ru
13.06. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о Redmi K Pad / MForum.ru
13.06. [Новинки] Слухи: Vivo T4 Lite готовится к анонсу / MForum.ru
11.06. [Новинки] Слухи: OnePlus Nord 5 и Nord CE5 могут представить 8 июля / MForum.ru
11.06. [Новинки] Слухи: Появились фото Nothing Phone (3) / MForum.ru
11.06. [Новинки] Анонсы: Honor X6c дебютирует с дисплеем 120 Гц и Helio G81 Ultra / MForum.ru
10.06. [ПО] Анонсы: iOS 26 анонсирована с новым дизайном Liquid Glass, обновленным приложением Visual Intelligence и Games / MForum.ru
10.06. [Новинки] Слухи: Раскрыт дизайн и некоторые спецификации Vivo Y400 Pro / MForum.ru
09.06. [Новинки] Анонсы: Представлен бюджетный 5G-смартфон Vivo Y300c / MForum.ru
09.06. [Новинки] Слухи: Samsung Unpacked 2025 состоится в середине июля / MForum.ru
06.06. [Новинки] Анонсы: OnePlus Pad 3 со Snapdragon 8 Elite представлен официально / MForum.ru
06.06. [Новинки] Анонсы: Представлен Redmi Pad 2 с экраном 90 Гц и аккумулятором 9000 мАч / MForum.ru
05.06. [Новинки] Слухи: Раскрыты основные спецификации Honor MagicPad 3 / MForum.ru
05.06. [Новинки] Анонсы: OnePlus 13s – компактный смартфон на базе Snapdragon 8 Elite / MForum.ru