（原标题：硅光子新里程碑）男同 做爱

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纳米电子和数字技能盘问与革新中心 Imec 晓喻了硅光子学规模的一个进攻里程碑，即在其 CMOS 进修原型出产线上收效演示了在 300 毫米硅晶圆上皆备单片制造的电运行 GaAs 基大宗子阱纳米脊激光二极管。该末端收场了室温相连波激光，阈值电流低至 5 mA，输出功率杰出 1 mW，细心先容了上周的《当然》杂志上的盘问末端，展示了在硅上成功外延助长高质地 III-V 族材料的后劲。这一冲突为开选择于数据通讯、机器学习和东说念主工智能应用的经济高效、高性能光学建设提供了阶梯。

缺少高度可扩展的原生 CMOS 集成光源一直是平庸接管硅光子学的主要阻扰。搀杂或异质集成处罚决议（举例倒装芯片、微转动印刷或芯片到晶圆键合）波及复杂的键合工艺或需要腾贵的 III-V 衬底，而这些衬底频繁在加工后被丢弃。这不仅加多了资本，还激发了对可握续性和资源遵守的担忧。因此，在大型硅光子晶圆上遴荐性地成功外延助长高质地的 III-V 光学增益材料仍然是一个备受追捧的策画。

III-V 族和 Si 材料之间晶格参数和热扩展整个的浩瀚不匹配不能幸免地会激发晶体失配劣势的造成，而晶体失配劣势会裁汰激光器的性能和可靠性。遴荐性区域助长 (SAG) 与纵横比拿获 (ART) 相采集，通过将失配位错限制在介电掩模中蚀刻的窄沟槽内，可显贵减少集成在硅上的 III-V 族材料的劣势。

“畴前几年，imec 最初推出了纳米脊工程技能，该技能基于 SAG 和 ART，可在沟槽外援长低劣势率 III-V 纳米脊。这种样式不仅进一步减少了劣势，何况还或者精准限度材料尺寸和要素。咱们优化的纳米脊结构频繁具有远低于 10 5 cm -2 的穿透位错密度。当今，imec 期骗 III-V 纳米脊工程意见，在步调 300 毫米硅晶片上展示了首个全晶片级电泵浦 GaAs 基激光器制造，皆备在 CMOS 进修出产线内进行，”imec 科学总监 Bernardette Kunert 说说念。

该激光器期骗低劣势率 GaAs 纳米脊结构，将 InGaAs 大宗子阱 (MQW) 集成为光学增益区，镶嵌原位掺杂的 pin 二极管中，并用 InGaP 掩盖层钝化。通过电注入收场室温相连波操作是一项紧要朝上，克服了电流运输和接口工程方面的挑战。该器件在 ~1020 nm 处发扬出激光，阈值电流低至 5 mA，斜率遵守高达 0.5 W/A，光功率达到 1.75 mW，展示了高性能硅集成光源的可扩展阶梯。

“在直径较大的硅晶圆上以经济高效的形态集成高品性 III-V 增益材料是收场下一代硅光子学应用的谬误因素。这些令东说念主欢乐的纳米脊激光器后果代表了使用成功外延助前途行单片 III-V 集成的进攻里程碑。该技俩是 imec 一项更大规模探索任务的一部分，旨在鼓吹 III-V 集成工艺向更高的技能熟练度发展，从近期的倒装芯片和转印搀杂技能，到异质晶圆和芯片键合技能，再到始终的成功外延助长，”imec 硅光子学盘问员、光学 I/O 行业定约研发技俩主任 Joris Van Campenhout 示意。

一块 300 毫米硅晶片上包含数千个 GaAs 器件，其中有多个芯片的特写，以及外延后的 GaAs 纳米脊阵列的扫描电子显微像片。

https://www.semiconductor-digest.com/imec-announces-breakthrough-in-electrically-pumped-nano-ridge-lasers-on-silicon/

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