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
22.10. [Новинки] Анонсы: Realme GT8 представлен официально / MForum.ru
22.10. [Новинки] Анонсы: Realme GT8 Pro – смартфон со сменным обрамлением камер и топовыми характеристиками / MForum.ru
21.10. [Новинки] Анонсы: В Китае представлен планшет iQOO Pad 5e / MForum.ru
21.10. [Новинки] Анонсы: Флагманский смартфон iQOO 15 с Snapdragon 8 Elite Gen 5 представлен официально / MForum.ru
20.10. [Новинки] Анонсы: Планшет Oppo Pad 5 и смарт-часы Watch S представлены официально / MForum.ru
20.10. [Новинки] Анонсы: Представлены Oppo Find X9 и X9 Pro на базе чипсета Dimensity 9500 / MForum.ru
20.10. [Новинки] Анонсы: Складной смартфон Huawei Nova Flip S представлен официально / MForum.ru
17.10. [Новинки] Анонсы: Роскошный смартфон Vertu Agent Q можно будет купить только в одном магазине / MForum.ru
16.10. [Новинки] Анонсы: Honor официально представила Magic 8 и Magic 8 Pro / MForum.ru
16.10. [Новинки] Анонсы: Honor Watch 5 Pro представлены официально / MForum.ru
16.10. [Новинки] Анонсы: Honor MagicPad3 Pro 13.3 представлен официально / MForum.ru
16.10. [Новинки] Анонсы: «Новый» Moto G100 с аккумулятором 7000 мАч представлен официально / MForum.ru
15.10. [Новинки] Анонсы: Vivo TWS 5 – флагманские наушники с 11 мм динамиками и Hi-Fi версией / MForum.ru
15.10. [Новинки] Анонсы: Vivo Watch GT 2 с ярким дисплеем и eSIM представлены официально / MForum.ru
14.10. [Новинки] Анонсы: Планшет Vivo Pad 5e представлен официально / MForum.ru
14.10. [Новинки] Анонсы: Vivo X300 и X300 Pro с 200 Мп камерами представлены официально / MForum.ru
14.10. [Новинки] Анонсы: Характеристики Honor Magic 8 Pro раскрыты до анонса / MForum.ru
14.10. [Новинки] Слухи: Nothing работает над Phone (3a) Lite / MForum.ru
13.10. [Новинки] Анонсы: Suunto Vertical 2 – смарт-часы для активного отдыха / MForum.ru
13.10. [Новинки] Анонсы: Роскошный Samsung W26 представлен в Китае / MForum.ru