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
26.05. Билайн отчитался за первый квартал 2026 года
25.05. MWS Cloud и АО РДС заключили соглашение о стратегическом сотрудничестве
25.05. МегаФон в Якутии - голосовая связь запущена на месторождении Вертикальное
25.05. T2 обеспечила покрытие в алмазном карьере вплоть до глубин в 350 метров
25.05. StarLink обеспечит Центральную Азию быстрым интернетом из космоса – для всех желающих
25.05. Билайн в Мордовии нарастил покрытие 4G новыми БС и рефармингом 900 МГц
25.05. От ИИ ожидают кардинальных улучшений работы российской микроэлектроники
24.05. ИКС Холдинг прирос компанией Crosstech Solutions Group
24.05. Миландр обеспечил импортзамещение ряда изделий, необходимых для отечественных БС 5G
27.05. Lava Shark 2 – 6000 мАч, 120 Гц и «ни одного лишнего приложения» за 11 999 рупий
27.05. Раскрыты полные спецификации Samsung Galaxy A27
26.05. Huawei nova 16 представят 1 июня, а Ultra получит АКБ 7000 мАч
26.05. Vivo Y600 Turbo – 9020 мАч, AMOLED 5000 нит и IP69 за 340 долларов
26.05. Oppo A6c добрался до Индии: 7000 мАч, 120 Гц и Unisoc T7250 от $146
25.05. Honor X7e 4G раскрыт ритейлером
25.05. Глобальные цены Xiaomi 17T и 17T Pro утекли в сеть за несколько дней до анонса
25.05. Xiaomi готовит Smart Band 11? Новое устройство прошло сертификацию
22.05. Poco Pad C1 – доступный планшет с экраном 2K 120 Гц и батареей 7600 мАч
22.05. Утечка раскрыла параметры HMD Thunder Pro – 50 МП с OIS, OLED 90 Гц и 6000 мАч
22.05. HMD Vibe 2 5G – 6000 мАч, 120 Гц и Android 16 от $115
21.05. iQOO 15T – Dimensity 9500 Monster, 8000 мАч, 200 МП и 144 Гц от $558
21.05. Itel A100 Pro дизайн в стиле iPhone 17 Pro за $95 и с Android Go
21.05. Infinix Hot 70 – получит термохромный дизайн и RGB-подсветка
20.05. Moto G37 и G37 Power – Dimensity 6400, 7000 мАч и Android 16 от 145 долларов
20.05. Motorola Edge (2026) получит плоский дизайн вместо изогнутого
20.05. Дизайн Samsung Galaxy A27 показался на рендерах производителей чехлов
19.05. RedMagic 11S Pro и Pro+ получили разогнанный чип, 8000 мАч, вентилятор и IPX8
19.05. Realme 16T с 8000 мАч, IP69 представят 22 мая
19.05. OnePlus Ace 7 – экран 240 Гц, батарея 9000 мАч и охлаждение с вентилятором?