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
09.07. [Новинки] Анонсы: OnePlus Nord CE5 с АКБ 7100 мАч представлен официально / MForum.ru
09.07. [Новинки] Анонсы: Представлен OnePlus Nord 5 c 6,83-дюймовой AMOLED-матрицей и сенсором LYT-700 / MForum.ru
08.07. [Новинки] Анонсы: Honor X9c 5G представлен официально / MForum.ru
08.07. [Новинки] Слухи: Honor X70 получит АКБ емкостью 8300 мАч / MForum.ru
07.07. [Новинки] Анонсы: Itel City 100 представлен официально / MForum.ru
07.07. [Новинки] Слухи: Infinix Hot 60 5G + оснастят One-Tap AI Button / MForum.ru
04.07. [Новинки] Слухи: Аксессуары для Samsung Galaxy Z Flip 7 показали на рендерах / MForum.ru
03.07. [Новинки] Анонсы: Moto G100 Pro с MediaTek Dimensity 7300 и АКБ 6720 мАч представлен официально / MForum.ru
03.07. [Новинки] Анонсы: Infinix Hot 60i с AI-функциями представлен официально / MForum.ru
03.07. [Новинки] Анонсы: Tecno представила 3 смартфона серии Spark 40 / MForurm.ru
02.07. [Новинки] Cлухи: Появились подробности о Google Pixel 10 Pro и Google Pixel 10 Pro XL / MForum.ru
02.07. [Новинки] Анонсы: Nothing Phone (3) с Glyph Matrix представлен официально / MForum.ru
01.07. [Новинки] Слухи: Moto G96 5G может быть представлен 9 июля / MForum.ru
01.07. [Новинки] Слухи: Появились данные о размере батареи Redmi Turbo 5 Pro / Poco F8 / MForum.ru
30.06. [Новинки] Анонсы: Xiaomi Watch S4 41 мм и Band 10 представлены официально / MForum.ru
27.06. [Новинки] Анонсы: Xiaomi Pad 7S Pro 12.5 на чипсете Xring O1 представлен официально / MForum.ru
26.06. [Новинки] Анонсы: Redmi K80 Ultra представлен официально / MForum.ru
26.06. [Новинки] Анонсы: Экологичный смартфон Fairphone 6 представлен официально / MForum.ru
25.06. [Новинки] Анонсы: Poco F7 на чипсете Snapdragon 8s Gen 4 представлен официально / MForum.ru
24.06. [Новинки] Анонсы: Galaxy Unpacked 2025 состоится 9 июля / MForum.ru