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
21.02. [Новинки] Анонсы: Oppo анонсирует невероятно тонкий складной смартфон Find N5 / MForum.ru
21.02. [Новинки] Анонсы: Vivo Y29 4G с АКБ 6500 мАч представлен в Бангладеш / MForum.ru
20.02. [Новинки] Анонсы: Samsung Galaxy A06 5G представлен в Индии / MForum.ru
20.02. [Новинки] Анонсы: Представлен iPhone 16e с чипом A18 и одинарной тыловой камерой / MForum.ru
19.02. [Новинки] Анонсы: OnePlus Watch 3 дебютирует с отполированным внешним видом и обновленным АКБ / MForum.ru
19.02. [Новинки] Слухи: Серию Nothing Phone (3a) представят 4 марта / MForum.ru
19.02. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy A36 готовится к анонсу / MForum.ru
18.02. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности об Oppo Find X8 Mini / MForum.ru
18.02. [Новинки] Анонсы: Vivo V50 дебютирует с аккумулятором емкостью 6000 мАч и знакомыми характеристиками / MForum.ru
17.02. [Новинки] Анонсы: Представлены Lava Prowatch X с AMOLED-экраном, рейтингом IP68 и 10 днями автономности / MForum.ru
17.02. [Новинки] Анонсы: ZTE Blade V70 Max дебютирует с АКБ 6000 мАч и 6,9-дюймовым экраном / MForum.ru
14.02. [Новинки] Анонсы: Tecno раскрыла героев своей презентации на MWC / MForum.ru
14.02. [Новинки] Слухи: Oppo Find N5 показали на тизерах / MForum.ru
13.02. [Новинки] Анонсы: Realme GT 7 Pro Racing Edition представлен официально / MForum.ru
13.02. [Новинки] Слухи: Раскрыты подробности о чипсетах Honor 400, 400 Pro и GT Pro / MForum.ru
12.02. [Новинки] Слухи: Раскрыты чипсет, оперативная память и версия Android vivo V50e / MForum.ru
12.02. [Новинки] Слухи: Появились подробности о iQOO Z10 Turbo и Z10 Turbo Pro / MForum.ru
12.02. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy A06 5G готовится к анонсу / MForum.ru
12.02. [Новинки] Анонсы: HMD Aura² представлен официально / MForum.ru
11.02. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy S26 могут получить АКБ Silicon-Carbon ёмкостью до 7000 мАч / MForum.ru