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
04.02. [Новинки] Слухи: Nubia V70 Max анонсируют 15 февраля, характеристики уже известны / MForum.ru
04.02. [Новинки] Слухи: Появилась информация о дате анонса Xiaomi 15 Ultra / MForum.ru
03.02. [Новинки] Анонсы: Doogee S119 – прочный смартфон со 108 Мп камерой, АКБ 10200 мАч и дополнительным экраном / MForum.ru
03.02. [Новинки] Слухи: Новая серия Pova на подходе / MForum.ru
31.01. [Новинки] Слухи: Honor работает над планшетом Pad X9a / MForum.ru
30.01. [Новинки] Слухи: Появились подробности о камерах Samsung Galaxy S25 Edge / MForum.ru
30.01. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о Nothing Phone (3a) и (3a) Pro / MForum.ru
29.01. [Новинки] Анонсы: TCL P10 Color Ink Eye Protection с технологией NXTPAPER представлен в Китае / MForum.ru
29.01. [Новинки] Слухи: Nothing Phone (3a) получит больший экран 6,8'' и телеобъектив 50 Мп / MForum.ru
28.01. [Новинки] Слухи: Грядущий анонс смартфона iQOO Neo 10R подтвержден официально / MForum.ru
27.01. [Новинки] Анонсы: Lava Yuva Smart – смартфон за 6000 рупий / MForum.ru
27.01. [Новинки] Слухи: Vivo V50 представят в феврале, V50 Pro - позже / MForum.ru
24.01. [Новинки] Слухи: Tecno работает над серией смартфонов Camon 40 / MForum.ru
24.01. [Новинки] Анонсы: Galaxy S25 Ultra – первый телефон Samsung с 16 ГБ оперативной памяти / MForum.ru
23.01. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy S25 и S25+ оснащены Snapdragon 8 Elite и 12 Гб ОЗУ для всех рынков / MForum.ru
23.01. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy S25 Ultra – тоньше, легче и с новой сверхширокоугольной камерой 50 Мп / MForum.ru
22.01. [Новинки] Слухи: Apple iPhone SE 4 получит Dynamic Island / MForum.ru
21.01. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy S26 Ultra может получить 200 Мп сенсор / MForum.ru
21.01. [Новинки] Слухи: Google Pixel 10a работает над оптимизацией стоимости Google Pixel 10a / MForum.ru
21.01. [Новинки] Слухи: iQOO Neo10R для индийского рынка представят в феврале / MForum.ru