集成硅光工藝有望大規(guī)模制造III-V族/硅混合激光器
近日,法國原子能委員會電子與信息技術(shù)實驗室消息稱,該實驗室已研發(fā)出適合大規(guī)模生產(chǎn)的晶圓制造工藝制造的III-V族/硅混合激光器,并在研究小組會議上進行展示。
研究人員在法國格勒諾布爾的電子和信息技術(shù)實驗室的無塵室中進行混合III-V族/硅的激光制造工藝(照片來源:電子和信息技術(shù)實驗室) 據(jù)了解,利用新型硅光子工藝新研發(fā)的分布反饋式(DFB)激光器,結(jié)合了大規(guī)模集成電路技術(shù),該分布式反饋(DFB)發(fā)射器的最大輸出功率為4 mW,其邊模抑制比(SMSR)為50分貝。在室溫下進行的連續(xù)電動測試中,該激光器件在1300nm的波長處產(chǎn)生高達4 mW的輸出功率,其中邊模抑制比為50dB表明了良好的光譜純度。雖然輸出功率隨施加的驅(qū)動電流的增加而變化,但激光閾值電流在50 mA至65 mA之間都是穩(wěn)定的。 該混合激光器首次將完全CMOS兼容的200mm晶圓集成到混合III-V/Si分布反饋式激光器中,實驗采用創(chuàng)新的激光電觸點方法,沒有使用一體化剝離。研究團隊使用了局部硅增厚,在III-V材料增益部分下方制造了500nm厚的硅層。在使用深紫外(DUV)平版印刷術(shù)將布拉格光柵圖案化到增益區(qū)域下方的加厚硅波導(dǎo)區(qū)域中之后,承載混合裝置的關(guān)鍵元件的單個絕緣體上硅(SOI)和磷化銦(InP)與氧等離子體表面活化結(jié)合。本次利用晶圓制造工藝III-V族/硅混合激光器讓激光器技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。 未來,硅光技術(shù)應(yīng)用將進一步商用,勢必涉及優(yōu)化設(shè)計的實施,包括使用非晶硅來提高發(fā)射功率水平,兩個金屬層的布線也將被用來提高當前的驅(qū)動能力,降低等效集成電路電阻等等方法。這種新工藝一旦研發(fā)成功,將在數(shù)據(jù)中心、高性能計算,甚至是未來安全通信中的應(yīng)用將可能非常廣泛。 關(guān)鍵詞: 激光器
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