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:
04.12. [Новости компаний] Микроэлектроника: Китайская MTC поставила небольшую партию DFB-чипов собственного производства и готовится двигаться к EML и микросветодиодам для оптической связи / MForum.ru
20.11. [Новости компаний] Микроэлектроника: ГК Элемент хочет создать фаундри-центр кремниевой фотоники к концу 2027 года / MForum.ru
23.06. [Новости компаний] Микроэлектроника: В Китае создали кремниевый фотонный мультиплексор. Или не создали / MForum.ru
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
16.01. [Новинки] Анонсы: iQOO представила в Китае Z11 Turbo с чипом 3 нм и батареей будущего / MForum.ru
16.01. [Новинки] Слухи: Redmi готовит Turbo 5 Max с чипом Dimensity 9500s за $360 / MForum.ru
16.01. [Новинки] Слухи: Pixel 10a может дебютировать в феврале дешевле предшественника / MForum.ru
15.01. [Новинки] Анонсы: Oppo представила трио смартфонов A6t / MForum.ru
15.01. [Новинки] Слухи: Игровой смартфон Nubia Red Magic 11 Air готовится к дебюту / MForum.ru
15.01. [Новинки] Слухи: Apple iPhone 18 Pro и Pro Max получит уменьшенный Dynamic Island и чип 2 нм / MForum.ru
14.01. [Новинки] Анонсы: Oppo представила смартфоны A6s 5G и A6s 4G / MForum.ru
14.01. [Новинки] Слухи: Honor Magic 8 Pro Air – самый лёгкий и тонкий флагман нового поколения / MForum.ru
14.01. [Новинки] Слухи: Huawei Pura 90 Ultra получит 200-мегапиксельный сенсор телефото и 1-дюймовый основной сенсор / MForum.ru
13.01. [Новинки] Анонсы: Samsung представила Galaxy A07 5G с долгой поддержкой и емкой батареей / MForum.ru
13.01. [Новинки] Слухи: Realme Neo8 с флагманским экраном от Samsung и АКБ 8000 мАч засветился в TENAA / MForum.ru
13.01. [Новинки] Анонсы: Vivo представила в Китае «неубиваемый» смартфон с батареей на 7200 мАч / MForum.ru
12.01. [Новинки] Слухи: В Redmi K90 Ultra будет реализован новый подход к «ультра-флагману» / MForum.ru
12.01. [Новинки] Анонсы: Oppo представляет в Индии Pad 5 – планшет с антибликовым экраном и 5G / MForum.ru
12.01. [Новинки] Слухи: Камеры Honor Magic 8 Pro Air раскрыты за неделю до премьеры / MForum.ru
12.01. [Новинки] Слухи: Meizu отменяет Meizu 22 Air, но представляет «кубик» искусственного интеллекта / MForum.ru
09.01. [Новинки] Это интересно: Война частот обновления экранов на смартфонах доходит до абсурда? / MForum.ru
08.01. [Новинки] Анонсы: Poco M8 5G – доступный «долгоиграющий» смартфон с AMOLED-экраном представлен в Индии / MForum.ru
08.01. [Новинки] Это интересно: Samsung запатентовала смартфон, который складывается «наизнанку» / MForum.ru
08.01. [Новинки] Анонсы: Realme представляет в Индии Pad 3 планшет с емкой батареей и экраном 2.8K / MForum.ru