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
29.07. [Новинки] Анонсы: Vivo Y400 на базе Snapdragon 685 представлен в Индонезии / MForum.ru
28.07. [Новинки] Анонсы: itel Super Guru 4G Max – кнопочный телефон с искусственным интеллектом для Индии / MForum.ru
25.07. [Новинки] Анонсы: Realme 15 с АКБ 7000 мАч и быстрой зарядкой 80 Вт представлен официально / MForum.ru
25.07. [Новинки] Анонсы: Realme 15 Pro с Snapdragon 7 Gen 4 и тремя 50 Мп камерами представлен официально / MForum.ru
25.07. [Новинки] Анонсы: Honor Pad X7 с Android 15 представлен официально / MForum.ru
24.07. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о Redmi 15C 5G / MForum.ru
24.07. [Новинки] Анонсы: Realme Narzo 80 Lite 4G представлен официально / MForum.ru
23.07. [Новинки] Слухи: Vivo V60 могут анонсировать 12 августа / MForum.ru
23.07. [Новинки] Слухи: Redmi Turbo 5 может получить Dimensity 8500 Ultra / MForum.ru
22.07. [Новинки] Анонсы: Oppo K13 Turbo и K13 Turbo Pro с активным охлаждением представлены официально / MForum.ru
22.07. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о Redmi Note 15 Pro + / MForum.ru
21.07. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy F36 5G появился в Индии / MForum.ru
21.07. [Новинки] Анонсы: Vivo Y50 5G и Y50m 5G представлены официально / MForum.ru
21.07. [Новинки] Анонсы: Realme Buds T200 представлены официально / MForum.ru
18.07. [Новинки] Слухи: Tecno работает над Phantom Ultimate G Fold / MForum.ru
17.07. [Новинки] Анонсы: Wiko Enjoy 80 Pro с HarmonyOS представлен официально / MForum.ru
17.07. [Новинки] Анонсы: Honor X70 представлен официально / MForum.ru
16.07. [Новинки] Анонсы: Игровой планшет Honor Pad GT2 Pro представлен официально / MForum.ru
15.07. [Новинки] Слухи: Oppo K13 Turbo и K13 Turbo Pro готовятся к анонсу / MForum.ru
15.07. [Новинки] Анонсы: Lenovo Yoga Tab Plus с AI-функциями представлен в Индии / MForum.ru