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
15.04. Билайн увеличил пропускную способность для российских видеосервисов
15.04. Rubetek расширяет производственные мощности в Орле
15.04. МТС в Забайкальском крае - покрытие LTE обеспечено базовой станцией в селе Конкино
15.04. Начало тренда - американский стартап Orbital намерен создать в космосе сеть ИИ-дата-центров
15.04. Amazon объявила о покупке Globalstar – чего можем ждать с учетом этой сделки
15.04. МТС в Томской области - зона покрытия LTE расширена новыми базовыми станциями в пригороде Томска
14.04. Разработчик офисного ПО «Мойофис» нарастил чистый убыток с 1.2 млрд до 4 млрд
14.04. Выход годных по техпроцессу 2нм у Samsung остается на уровне не выше 55%
14.04. Intel выпустила тонкий чиплет с транзисторами из нитрида галлия (GaN)
14.04. Микрон и Ангстрем объединят усилия в подготовке инженерных кадров
14.04. МегаФон в Смоленской области - покрытие LTE расширено дополнительным оборудованием на трассе М-1
14.04. Китайская YMTC строит еще три завода, чтобы удвоить производство чипов памяти
16.04. Vivo T5 Pro – 9020 мАч, 90 Вт, IP69 и Snapdragon 7s Gen 4 от 29 999 рупий
16.04. Oppo F33 и F33 Pro – ребрендинг с AMOLED, 7000 мАч и IP69K
16.04. Poco C81 Pro получи 6.9" дислеей 120 Гц, АКБ 6000 мАч и Unisoc T7250
15.04. Motorola Razr 70 Ultra получит Snapdragon 8 Elite и батарею на 6% больше
15.04. Tecno Spark 50 4G – Helio G81, 7000 мАч и связь без сети за 1.5 км
15.04. T1 Phone от Trump Mobile – $499 за AMOLED 120 Гц и Snapdragon 7
14.04. Redmi A7 Pro 5G – HyperOS 3, Unisoc T8300 и 6300 мАч за 11 499 рупий
14.04. Oppo Pad Mini с 8.8-дюймовым OLED-экраном 144 Гц и Snapdragon 8 Gen 5 представят 21 апреля
14.04. Rollme G9 – умные часы с офлайн-картами, двухдиапазонным GNSS и весом 32 грамма
13.04. Realme Narzo 100 Lite 5G – 7000 мАч "Titan Battery", 144 Гц и Dimensity 6300 за 13 000 рупий
13.04. CMF Phone 3 Pro получит Snapdragon 7s Gen 4 и металлическую рамку
13.04. Анонс Huawei Pura 90 Pro ожидается 20 апреля
10.04. Realme C100 4G – в000 мАч, IP69K и Helio G92 Max за 292 доллара
10.04. AI+ Nova 2 и Nova 2 Ultra – два подхода к бюджетному сегменту в Индии
10.04. Oppo A6s Pro – OLED, 7000 мАч, 80 Вт и Dimensity 6300
09.04. Moto Pad 2026 – 2.5K-экран, 5G и четыре динамика за 250 долларов
09.04. Motorola Moto G Stylus (2026) – стилус с наклоном, защита IP69 и AMOLED за 500 долларов
08.04. Oppo A6k с АКБ 7000 мАч, экраном 120 Гц и Dimensity 6300 оценен 290 долларов
08.04.
Tecno наконец раскрыла график обновления до Android 16 — с опозданием на поколение
08.04. Представлен Realme C100 5G с АКБ 7000 мАч, 144 Гц экраном и Dimensity 6300 за 215 долларов