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
10.01. [Новинки] Анонсы: TCL представила технологию Nxtpaper 4.0 в новом планшете Nxtpaper 11 Plus / MForum.ru
10.01. [Новинки] Анонсы: Realme 14 Pro+ анонсирован в Китае / MForum.ru
09.01. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о Samsung Galaxy S25 Ultra / MForum.ru
09.01. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности об экране и чипсете Redmi K80 Ultra / MForum.ru
09.01. [Новинки] Анонсы: Lenovo Legion Tab (2025) получил Snapdragon 8 Gen 3 и цену в $500 / MForum.ru
08.01. [Новинки] Анонсы: Представлен Nubia Music 2 с 95 дБ динамиками, Unisoc T7200 и 50 Мп камерой / MForum.ru
08.01. [Новинки] Анонсы: itel A80 – стильный смартфон с 50 Мп камерой за 7000 рупий / MForum.ru
08.01. [Новинки] Анонсы: Redmi 14C 5G официально представлен в Индии / MForum.ru
06.01. [Новинки] Слухи: Realme Neo7 SE получит Dimensity 8400 Max и АКБ 7000 мАч / MForum.ru
06.01. [Новинки] Слухи: Poco X7 оснащен AMOLED-дисплеем и защитой от влаги по классу IP67 / MForum.ru
06.01. [Новинки] Анонсы: Представлен Huawei Enjoy 70X со спутниковым подключением и батареей емкостью 6100 мАч / MForum.ru
03.01. [Новинки] Анонсы: iQOO Z9 Turbo Endurance Edition получил кремниево-углеродный АКБ 6400 мАч / MForum.ru
03.01. [Новинки] Анонсы: HMD Key на базе Android 14 Go представлен официально / MForum.ru
27.12. [Новинки] Анонсы: OnePlus представила Ace 5 на базе Snapdragon 8 Gen 3 и поддержкой зарядки 80 Вт / MForum.ru
27.12. [Новинки] Анонсы: OnePlus представила OnePlus Ace 5 Pro на базе Snapdragon 8 Elite / MForum.ru
26.12. [Новинки] Анонсы: OnePlus Buds Ace 2 представлены официально / MForum.ru
25.12. [Новинки] Слухи: Появились подробности о камерах Vivo X200 Ultra / MForum.ru
25.12. [Новинки] Анонсы: Представлен Oppo A5 Pro с Dimensity 7300 SoC, рейтингом IP69 и аккумулятором емкостью 6000 мАч / MForum.ru
24.12. [Новинки] Анонсы: Vivo Y29 5G – смартфон начального уровня для 5G-сетей / MForum.ru
24.12. [Новинки] Анонсы: Honor Magic7 RSR Porsche Design представлен официально / MForum.ru