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
06.02. [Новинки] Слухи: Oppo готовит два разных Find X9s, один для Китая, второй мирового рынка / MForum.ru
06.02. [Новинки] Слухи: опубликованы официальные рендеры Pixel 10a в новом цвете Lavender / MForum.ru
06.02. [Новинки] Слухи: Oppo готовит K14 Turbo и K14 Turbo Pro с активным охлаждением и чипом Dimensity 9500s / MForum.ru
05.02. [Новинки] Анонсы: iQOO 15 Ultra — первый смартфон бренда с активным охлаждением и статусом «Ultra» / MForum.ru
05.02. [Новинки] Слухи: На рендерах показан дизайн Galaxy Buds 4 и Buds 4 Pro с прозрачной крышкой кейса / MForum.ru
05.02. [Новинки] Слухи: Vivo X300 Ultra получит две камеры на 200 Мп и батарею 7000 мАч / MForum.ru
04.02. [Новинки] Слухи: Зачем планшетам и часам свой отдельный анонс? / MForum.ru
04.02. [Новинки] Анонсы: TCL K70 - стратегия выживания в нише «неубиваемых» бюджетников / MForum.ru
03.02. [Новинки] Слухи: POCO делает ставку на сверхъёмкие батареи / MForum.ru
03.02. [Новинки] Слухи: Redmi K Pad 2 получит флагманский чип и батарею 9000 мАч / MForum.ru
03.02. [Новинки] Слухи: Samsung Galaxy F70e с акцентом на дизайн и автономность дебютирует 9 февраля / MForum.ru
02.02. [Новинки] Слухи: OnePlus 16 и Reno 16: как два бренда одной группы готовят радикально разные революции / MForum.ru
02.02. [Новинки] Анонсы: Представлены Redmi Buds 8 Pro с коаксиальными драйверами и шумодавом 55 дБ за $57 / MForum.ru
02.02. [Новинки] Анонсы: Redmi Turbo 5 Max «бюджетный флагман» с батареей на 9000 мАч и ценой от $359 / MForum.ru
30.01. [Новинки] Анонсы: Motorola представила Moto G17 и G17 Power / MForum.ru
30.01. [Новинки] Слухи: Рендеры Samsung Galaxy A57 и A37 показали минимум внешних изменений / MForum.ru
29.01. [Новинки] Анонсы: Vivo Y31d – 4G-смартфон с батареей-рекордсменом и защитой IP69+ / MForum.ru
29.01. [Новинки] Анонсы: Motorola G77 и G67 обновляют канон доступных «рабочих лошадок» / MForum.ru
28.01. [Новинки] ПО: Apple ставит рекорд поддержки – 13-летний iPhone 5s получил критическое обновление в 2026 году / MForum.ru
28.01. [Новинки] Слухи: iQOO готовит 15R с чипом 3 нм и рекордом Antutu / MForum.ru