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研究人员讨论先进的 III-V-on-Silicon 光子集成

由美国加利福尼亚州米尔皮塔斯惠普企业惠普实验室的研究人员 Yingtao Hu、Di Liang 和 Raymond G. Beausoleil 领导的一项新研究讨论了先进的 III-V 硅光子集成。

研究人员讨论先进的 III-V-on-Silicon 光子集成。
通过在粘合模板上使用外延再生长制造的器件的 SEM 图像和测量的器件 LI 曲线。图片来源:OEA。

该研究已作为新的评论文章发表在该杂志上 光电进展.

从食品到时尚,再到半导体行业,不同领域总是需要集成各种材料以同时享受它们的好处,甚至实现新的功能。

硅光子学有助于将 III-V 族光学增益材料组合到硅衬底上,以获得片上光源。在几种集成技术中,借助晶圆键合技术将 III-V 族材料异质结合到硅衬底上是最广为人知的,目前已出现在商业产品中。

同时,在硅上直接外延生长 III-V 族层也具有很大的研究兴趣,因为它能够作为长期非常高密度集成的解决方案。除了上述 III-V 族硅光子集成方法外,一种新的 III-V 族硅光子集成方法,包括在键合衬底上外延再生长 III-V 族材料,引起了极大的兴趣。

惠普实验室、III-V 实验室和上智大学的研究团队投资了这种最新的集成方法,并分别说明了他们的工作激光器。借助晶圆键合技术在硅衬底上制作原生模板,因此可以在模板上进行晶格匹配外延。

这种最新集成方法的目的是通过直接外延和晶圆键合技术的优势提供高质量的 III-V 硅光子集成。

在这项研究中,惠普实验室的科学家(被认为是本主题的主要研究力量之一)回顾了几个研究团队在结合模板上再生的集成平台上的新研究工作。

由于对模板开发的相似性和变化的分析、外延再生长和制造的激光器件的比较和分析,人们对这种新的粘合模板再生长概念的兴趣和巨大潜力越来越大。

其他讨论表明,该技术有几个潜在的好处,例如,它在 Si 衬底上提供高质量的激光材料,并且与其他现有的 III-V 硅集成方法相比具有竞争力的价格。

具体来说,除了片上光源和其他硅光子功能器件的巨大实用性外,惠普实验室的科学家们认为,这种集成思想是将多种材料集成到各种基板上的通用方法。

该集成平台有望用于低成本、高可扩展性和高集成密度的光子集成应用,以及更广泛的复杂材料组合领域。

期刊参考:

胡,Y. . (2021) 先进的 III-V-on-silicon 光子集成平台。 光电进展. doi.org/10.29026/oea.2021.200094.

来源: //compuscript.com/

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