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
06.05. Мировой рынок полупроводников в 2025 году вырос на 26% до $796 млрд
06.05. T2 импортзаместила решение PCRF разработкой Bercut
06.05. МТС в Магаданской области - indoor-покрытие LTE развернуто в аэропорту Магадана
05.05. Спутниковая связь с низкой орбиты - дайджест
05.05. SEMI сообщает о росте мировых поставок кремниевых пластин на 13% в годовом исчислении в 1q2026
05.05. Cerebras планирует привлечь $3.5 млрд в ходе IPO
05.05. МегаФон в Ставропольском крае - связь улучшена на маршруте Минеральные Воды - Кисловодск
05.05. Минцифры сочло маркировку решений на основе открытого кода преждевременной
05.05. Билайн назвал лидеров рейтинга ИИ в России
05.05. Selectel займется ИИ еще более активно
05.05. С 5 по 9 мая мобильный интернет в столице могут ограничивать не только в центре
05.05. О сбоях в работе мобильного интернета сообщают из Санкт-Петербурга
04.05. FCC обновляет правила использования спутниковой связи - в SpaceX открывают шампанское
04.05. Ловушка "вайбкодинга" и чего ждать в плане цен на доступ к ИИ
06.05. Honor Play 80 Plus – 7500 мАч, Snapdragon 4 Gen 4 и AI-кнопка за $249
06.05. Samsung Galaxy S27 Ultra получит переменную диафрагму в основной камере?
06.05. Samsung Galaxy A27 – круглый вырез камеры, Snapdragon 6 Gen 3 и 12 МП фронталка
05.05. Xiaomi Smart Band 10 Pro – 1.74" AMOLED, алюминиевый корпус и 21 день работы
05.05. iQOO 15T – 200 МП камера, 8000 мАч, 100 Вт и Dimensity 9500
05.05. Lenovo Legion Y70 (2026) – 2K-экран, 8000 мАч и SD 8 Gen 5
04.05. 7 мая представят Huawei Nova 15 Max – 8500 мАч, 50 МП RYYB и AMOLED
04.05. Moto G47 – 108 МП камера, FHD+ 120 Гц, Dimensity 6300 и защита MIL-STD-810H
04.05. iPhone Pro (2027) –изогнутый с 4-х сторон экран и подэкранная камера?
30.04. Tecno Spark 50 Pro 5G – Helio G100 Ultimate, 60 Вт и дизайн от Pova Curve 2
30.04. Официальные рендеры Moto G87 раскрывают 200 МП камеру, OLED-экран и дизайн как у G86
29.04. Poco C81 Pro – 6.9" 120 Гц, 6000 мАч и Unisoc T7250 за $99
29.04. Vivo TWS 5i – 50 часов работы, DeepX 3.0 и Bluetooth 5.4 за 17 долларов
29.04. Vivo Y600 Pro получил АКБ 10 200 мАч с зарядкой 90 Вт и IP69 при толщине 8.25 мм
29.04. Vivo Y600 Pro получил АКБ 10 200 мАч с зарядкой 90 Вт и IP69 при толщине 8.25 мм
28.04. Huawei Mate XT 2 – тройной складной смартфон с Kirin 9050 Pro и батареей 6000+ мАч
28.04. Geekbench раскрыл детали о Xiaomi 17T – Dimensity 8500, 12 ГБ RAM и Android 16
28.04. Vivo Y500s – 7200 мАч, IP68/IP69 и 50 МП камера за 265 долларов
27.04. Poco C81 и C81x – два бюджетных 4G-смартфона с 120 Гц, большими батареями и ценой от 105 долларов