閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
電子加工新聞

歐洲科研團(tuán)隊(duì)推出發(fā)光硅鍺合金,使硅激光器觸手可

星之球科技 來源:訊石2020-04-13 我要評(píng)論(0 )   

根據(jù)CSC化合物半導(dǎo)體消息,來自埃因霍溫技術(shù)大學(xué)(TU/e)和慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)目前已成功開發(fā)出發(fā)光的硅鍺合金。因此,能夠集成到當(dāng)今芯 片中的硅激光器的開發(fā)...

      根據(jù)CSC化合物半導(dǎo)體消息,來自埃因霍溫技術(shù)大學(xué)(TU/e)和慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)目前已成功開發(fā)出發(fā)光的硅鍺合金。因此,能夠集成到當(dāng)今芯 片中的硅激光器的開發(fā)是第一次觸手可及。


??在過去的半個(gè)世紀(jì)里,研究人員試圖制造硅基或鍺基激光器,但沒有成功。硅通常在立方晶格中結(jié)晶。這種形式不適合把電子轉(zhuǎn)換成光。


??埃因霍溫技術(shù)大學(xué)的研究人員與慕尼黑技術(shù)大學(xué)、杰納大學(xué)和林茨大學(xué)的同事一道,現(xiàn)已開發(fā)出由鍺和硅制成的能夠發(fā)光的合金。


??關(guān)鍵的一步是用六方晶格的鍺和硅生產(chǎn)鍺和合金的能力?!斑@種材料有一個(gè)直接的帶隙,因此可以自己發(fā)光,”TUM半導(dǎo)體量子納米系統(tǒng)教授喬納森·芬利說。



歐洲研究小組開發(fā)了發(fā)光硅鍺合金,其性能幾乎與InP或GaAs相當(dāng)


??模板技巧


??埃里克·巴克斯和他在圖埃因霍溫的團(tuán)隊(duì)早在2015年就首次生產(chǎn)了六角硅。他們首先用另一種材料制成的納米線生長(zhǎng)出六角晶體結(jié)構(gòu)。作為鍺硅外殼的模板,底層材料施加在其六邊形晶體結(jié)構(gòu)上。


??然而,最初,這些結(jié)構(gòu)不能被刺激發(fā)光。通過與慕尼黑技術(shù)大學(xué)沃爾特·肖特基研究所(Walter Schottky Institute)的同事們交換意見,他們分析了每一代人的光學(xué)特性,最終將生產(chǎn)工藝優(yōu)化到納米線確實(shí)能夠發(fā)光的完美程度。


??巴克斯說:“與此同時(shí),我們的性能幾乎可以與InP或GaAs相媲美。”。因此,用鍺硅合金制造的、能夠集成到傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的激光似乎只是一個(gè)時(shí)間問題。


??喬納森·芬利說:“如果我們能夠通過光學(xué)手段實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)和芯片間的電子通信,速度可以提高1000倍?!薄4送?,光學(xué)和電子學(xué)的直接結(jié)合可以大大降低自動(dòng)駕駛汽車中激光雷達(dá)芯片、醫(yī)療診斷用化學(xué)傳感器以及空氣和食品質(zhì)量測(cè)量的成本


??'Direct Bandgap Emission from Hexagonal Ge and SiGe Alloys' by E. M. T. Fadaly et al; Nature, 8. April 2020



??順帶一提,復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)在2018年宣布成功研制出全硅激光器,該成果在Science Bulletin以快報(bào)形式報(bào)道。為了大幅增強(qiáng)硅的光增益,復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊(duì)借鑒并發(fā)展一種高密度硅納米晶薄膜生長(zhǎng)技術(shù),顯著地提高硅發(fā)光層的發(fā)光強(qiáng)度。同時(shí),為克服通常氫鈍化方法無法充分飽和懸掛鍵缺陷這一問題,團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種新型的高壓低溫氫鈍化方法,使得硅發(fā)光層的光增益一舉達(dá)到通常III-V族激光材料(如GaAs、InP等)的水平。


??在此基礎(chǔ)上,該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和制備了相應(yīng)的分布反饋式(DFB)諧振腔,最終成功獲得光泵浦DFB型全硅激光器。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

半導(dǎo)體激光激光器
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀