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
28.05. [Новинки] Анонсы: Motorola анонсировала Edge 2025 с новым AI Key / MForum.ru
27.05. [Новинки] Слухи: Moto G96 замечен на рендерах / MForurm.ru
27.05. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy A57 будет базироваться на SoC Exynos 1680 / MForum.ru
27.05. [Новинки] Анонсы: iQOO Neo 10 появился в Индии / MForum.ru
26.05. [Новинки] Слухи: Vivo T4 Ultra может быть представлен уже в июне / MForum.ru
26.05. [Новинки] Анонсы: Honor 400 и Honor 400 Pro с 200 Мп камерой представлены официально / MForum.ru
23.05. [Новинки] Анонсы: Новая версия Xiaomi Watch S4 использует специальный чипсет Xring T1 / MForum.ru
23.05. [Новинки] Анонсы: Представлен Xiaomi Pad 7 Ultra с 14-дюймовым OLED-дисплеем и чипсетом Xring O1 / MForum.ru
23.05. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy A25 и Galaxy Tab S6 Lite (2024) обновят до Android 15 с One UI 7 / MForum.ru
22.05. [Новинки] Анонсы: Представлен игровой планшет Infinix Xpad GT с 13-дюймовым дисплеем 144 Гц и Snapdragon 888 / MForum.ru
22.05. [Новинки] Анонсы: Представлен Infinix GT 30 Pro с Dimensity 8350 Ultimate, экраном 144 Гц и триггерами GT / MForum.ru
21.05. [Новинки] Слухи: Infinix GT 30 Pro замечен на «живых» фото / MForum.ru
21.05. [Новинки] Слухи: Использование Snapdragon 8 Elite 2 в Xiaomi 16 подтверждено официально / MForum.ru
20.05. [Новинки] Анонсы: Huawei представила Nova 14 Ultra со спутниковой связью и HarmonyOS 5 / MForum.ru
20.05. [Новинки] Анонсы: Huawei Nova 14 и Nova 14 Pro представлены официально / MForum.ru
19.05. [Новинки] Слухи: 22 мая Xiaomi представит собственный мобильный чипсет Xring 01 / MForum.ru
19.05. [Новинки] Слухи: Раскрыты дата анонса Infinix XPad GT и его ключевые характеристики / MForum.ru
16.05. [Новинки] Анонсы: Vivo V50 Elite Edition в комплекте с Vivo TWS 3e Buds появился в Индии / MForum.ru
15.05. [Новинки] Компоненты: MediaTek Dimensity 9400e представлен официально / MForum.ru
15.05. [Новинки] Анонсы: Oppo Pad SE официально представлен в Малайзии / MForum.ru