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:
17.03. В Индии усиливают кооперацию с европейскими лидерами в области ФИС
16.03. STMicroelectronics в четыре раза увеличит выпуск кремниевой фотоники для ИИ-датацентров
10.03. Salience Labs представила полностью оптический 32-портовый коммутатор для сетей ИИ-ЦОД
10.03. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна
20.11. ГК Элемент хочет создать фаундри-центр кремниевой фотоники к концу 2027 года
23.06. В Китае создали кремниевый фотонный мультиплексор. Или не создали
05.06. GlobalFoundries увеличивает инвестиционные планы до $16 млрд
03.03. Новый фотонный чип Google передает данные со скоростью 10 Гбит/c по воздуху без оптоволокна
21.02. STMicro выпустит фотонный чип, разработанный совместно с Amazon для ЦОД ИИ
20.01. Nvidia и TSMC договорились о партнерстве с целью разработки современной кремниевой фотоники для ИИ
20.01. Ключевые участники рынка кремниевой фотоники - оценка Stats n Data
21.02.
Микроэлектроника
24.03. МТС в Приморском крае организовал новый трансграничный переход интернет-трафика с China Mobile
24.03. Запущены первые 16 спутников БЮРО 1440
23.03. В России могут начать работы над литографом для техпроцесса 90 нм в 2026 году
23.03. Samsung Electronics вложит рекордные 110 трлн вон
23.03. МТС разместила биржевые облигации серии 002P-17 на 10 млрд
23.03. Билайн в Нижегородской области - покрытие 4G расширено в столице и в сельских населенных пунктах
23.03. Бельгийская imec получила в свое распоряжение ASML High NA EUV
23.03. МегаФон в Татарстане - сеть LTE в Казани получила дополнительные частоты
23.03. Суд оштрафовал заблокированный в РФ Telegram. В очередной раз
22.03. Поможет ли аттестация производства в борьбе с «переклейкой шильдиков»?
22.03. На платформе Авито начинают продавать SIM-карты от официальных магазинов операторов связи
21.03. Google заключает соглашения с поставщиками электроэнергии на 1 ГВт
21.03. Минцифры поясняет - «белый список» используется только при ограничении мобильного интернета
24.03. Huawei Enjoy 90 Plus и Enjoy 90 – Kirin 8000, батареи 6620 мАч и доступные цены
24.03. Huawei Enjoy 90 Pro Max – Kirin 8000, батарея 8500 мАч и экран 120 Гц за 250 долларов
23.03. Redmi 15A 5G – 6300 мАч и 120 Гц за «реальные деньги»
23.03. Xiaomi 17T и 17T Pro засветились в IMDA
20.03. Lenovo представила компактный Y700 с двумя USB-C и большие Xiaoxin Pro
20.03. iQOO Z11 с батареей 9020 мАч и экраном 165 Гц представят 26 марта
19.03. Ulefone RugKing 5 Pro – 20 000 мАч, 1202 светодиода и ночное видение за 270 долларов
19.03. Oppo A6s 5G – 80-ваттная зарядка и IP69 за 18 999 рупий
19.03. FOSSiBOT F116 Pro – компактный защищенный смартфон с креплением для экшн-камеры
18.03. Samsung Galaxy M17e 5G – ребрендинг A07 с батареей 6000 мАч за 140 долларов
18.03. Oppo Watch X3 – титан, сапфир и мониторинг глюкозы
18.03. Oppo Find N6 появился на глобальном рынке
17.03. Представлен Vivo Y51 Pro 5G с батареей 7200 мАч и защитой IP69
17.03. iQOO Z11x 5G – батарея 7200 мАч и мощный чип за 205 долларов
17.03. Realme C100 5G с экраном 144 Гц и АКБ 7000 мАч засветился у европейского ритейлера
16.03. Представлен Lava Bold 2 5G с плоским экраном, чистым Android и демократичной ценой
16.03. Раскрыты характеристики Oppo Pad 5 Pro – мощный планшет с батареей 13 000 мАч
16.03. Nubia набирает тестировщиков OpenClaw AI на Z80 Ultra
13.03. Представлен Motorola Edge 70 Fusion+ с улучшенной камерой
13.03. Energizer P30K Apex, смартфон с батареей 30 000 мАч, ожидается в июне