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:
05.06.2026. ПМЭФ: Кремниевая фотоника - Сбер представил ФИС
08.05.2026. Канадский центр фотонного производства "приватизируют"
30.04.2026. Китайская Lightelligence провела IPO и оценена в 77.9 млрд гонконгских долларов
26.04.2026. Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники
21.04.2026. Сделка на миллиард - американцы купили израильский стартап DustPhotonics
20.03.2026. МГТУ и ВНИИА начинают выпуск ФИС в режиме разделения пластины
17.03.2026. Salience Labs и Keysight построят среду тестирования оптических коммутаторов
17.03.2026. В Индии усиливают кооперацию с европейскими лидерами в области ФИС
16.03.2026. STMicroelectronics в четыре раза увеличит выпуск кремниевой фотоники для ИИ-датацентров
10.03.2026. Salience Labs представила полностью оптический 32-портовый коммутатор для сетей ИИ-ЦОД
10.03.2026. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна
20.11.2025. ГК Элемент хочет создать фаундри-центр кремниевой фотоники к концу 2027 года
23.06.2025. В Китае создали кремниевый фотонный мультиплексор. Или не создали
05.06.2025. GlobalFoundries увеличивает инвестиционные планы до $16 млрд
03.03.2025. Новый фотонный чип Google передает данные со скоростью 10 Гбит/c по воздуху без оптоволокна
21.02.2025. STMicro выпустит фотонный чип, разработанный совместно с Amazon для ЦОД ИИ
20.01.2025. Nvidia и TSMC договорились о партнерстве с целью разработки современной кремниевой фотоники для ИИ
20.01.2025. Ключевые участники рынка кремниевой фотоники - оценка Stats n Data
21.02.2018.
Микроэлектроника
16.06. МТС нарастила число общедоступных точек бесплатного Wi-Fi в Москве до 600
16.06. Спутники SpaceX AI1 для орбитальных ЦОД будут большими и неэкологичными
16.06. МегаФон развернул мобильный интернет и голосовую связь еще в 18 селах Новосибирской области
15.06. Perfectum и Nokia продолжают развитие сети 5G SA запуском услуг мобильного доступа к сети Интернет
15.06. Компания Yadro обеспечила Третьяковку современными отечественными серверами
15.06. МТС Optimus добавил функцию обмена расшифровками звонков между пользователями
15.06. Билайн продолжает развитие мобильной сети в Костромской области
15.06. МегаФон модернизировал сеть в пригороде Кирова
15.06. Число деловых вызовов от компаний в 2025 году выросло на 16.5%
15.06. В России начали производить волоконно-оптический подводный кабель для Арктики
15.06. ДЦОА закупит отечественные сервера на 1.3 млрд
14.06. Власти США потребовали заблокировать доступ к ИИ Mythos 5 и Fable 5 для иностранцев
14.06. Японские исследователи вырастили нанотрубки из дисульфеда молибдена диаметром около 1нм
16.06. Honor X70 Pro Max – батарея 8560 мАч и цена от 295 долларов
16.06. Официально раскрыты камеры и дисплеи Vivo X Fold 6
15.06. Moto G Max – 200 МП камера, экран 5000 нит и военная прочность за 490 долларов
15.06. Honor X7e Plus 5G сертифицирован в ОАЭ
12.06. OnePlus Turbo 6X и 6X Pro -доступные «батарейные монстры» для Китая от 220 долларов
11.06. Honor подтвердила 7 лет обновлений для Magic V6 и всей Magic-серии в Европе
11.06. Realme P4R 5G – 8000 мАч, 144 Гц и MIL-STD-810H за 200 долларов
11.06. Honor готовит Win Pad Mini: 8-дюймовый OLED-планшет для геймеров с емкой батареей
10.06. Honor X80 Pro Max – 11 000 мАч, 90 Вт и Snapdragon 6 Gen 5
10.06. Infinix Smart 20 – большой 120-герцовый экран и автономность за 145 долларов
09.06. Появилась уточненная информация о батарее, зарядке и дисплее Redmi K100 Pro
09.06. Samsung Galaxy S27 Pro будет на уровне Ultra, но без S Pen
08.06. Vivo V70 Lite – почти незаметное обновление с упором на автономность
08.06. 3C-сертификация раскрыла батарею Vivo X Fold 6
08.06. Hisense A10 – смартфон с e-ink дисплеем представят спустя три года разработки
05.06. Motorola расширила семейство Edge 70, выпустив в Индии версию Pro+
05.06. Vivo X300 FE Global Edition – компактный флагман с Zeiss-камерой и скидкой $100
05.06. Huawei nova Y74 получил батарею 6620 мАч и экраном 90 Гц за доступную цен