Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Meletakkan asas untuk laser silikon hibrid

Anonim

Teknik baru untuk menghasilkan laser silikon hibrid membuka jalan untuk peranti fotonik yang dihasilkan dengan kos rendah yang boleh digunakan dalam pelbagai aplikasi.

iklan


Memproduksi laser semikonduktor pada wafer silikon adalah matlamat yang lama untuk industri elektronik, tetapi fabrikasi mereka telah membuktikan mencabar. Sekarang, penyelidik di A * STAR telah mengembangkan cara yang inovatif untuk menghasilkan mereka yang murah, mudah dan berskala.

Laser silikon hibrid menggabungkan sifat pemancar cahaya kumpulan semikonduktor III-V, seperti gallium arsenide dan indium phosphide, dengan kematangan teknik pembuatan silikon. Laser ini menarik perhatian yang cukup kerana mereka menjanjikan alat-alat optik yang boleh dihasilkan secara besar-besaran yang boleh digabungkan dengan elemen fotonik dan mikroelektronik pada cip silikon tunggal. Mereka mempunyai potensi dalam pelbagai aplikasi, dari komunikasi data jarak jauh ke transmisi optik jarak jauh, berkelajuan tinggi.

Dalam proses pengeluaran semasa, bagaimanapun, laser dibuat di wafer semikonduktor III-V berasingan sebelum diselaraskan secara individu untuk setiap peranti silikon - proses yang memakan masa, mahal yang menghadkan jumlah laser yang boleh diletakkan pada cip.

Untuk mengatasi batasan-batasan ini, Doris Keh-Ting Ng dan rakan-rakannya dari A * STAR Data Storage Institute telah membangunkan satu kaedah yang inovatif untuk menghasilkan semikonduktor III-V dan mikroskop optik silikon-on-insulator (SOI). Ini sangat mengurangkan kerumitan proses fabrikasi dan menyebabkan peranti lebih padat.

"Ia sangat mencabar untuk mengetuk keseluruhan rongga, " kata Ng. "Pada masa ini, tiada resipi etch tunggal dan topeng yang membolehkan keseluruhan mikrokilasi terukir, jadi kami membuat keputusan untuk membangunkan pendekatan baru."

Dengan melampirkan filem semikonduktor III-V tipis kepada wafer silikon oksida (SiO2) menggunakan proses ikatan ikatan termal SOI, mereka menghasilkan ikatan yang kuat yang juga menghilangkan keperluan untuk agen pengoksida yang kuat, seperti penyelesaian Piranha atau asid hidrofluorik.

Dan dengan menggunakan teknik dwi keras topeng untuk mengetuk mikroskop yang melekat pada lapisan yang dituju, mereka menghapuskan keperluan untuk menggunakan pelbagai lapisan litografi dan etsa - prosedur yang mencabar.

"Pendekatan kami mengurangkan bilangan langkah fabrikasi, mengurangkan penggunaan bahan kimia berbahaya, dan hanya memerlukan satu langkah litografi untuk menyelesaikan proses itu, " jelas Ng.

Kerja-kerja ini buat pertama kalinya, konfigurasi heterocore baru dan proses fabrikasi bersepadu yang menggabungkan ikatan interaksi SiO2 suhu rendah dengan dual-mask topeng, pola litografi tunggal.

"Proses ini bukan sahaja dapat menghasilkan peranti heterocore, malah ia juga dapat mengurangkan cabaran untuk membuatnya, dan boleh berfungsi sebagai mikroskop alternatif hibrid untuk digunakan oleh komuniti penyelidikan, " kata Ng.

Penyelidik A * STAR yang menyumbang kepada penyelidikan ini adalah dari Institut Penyimpanan Data.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Agensi Sains, Teknologi dan Penyelidikan (A * STAR) . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Chee-Wei Lee, Doris Keh-Ting Ng, Ai Ling Tan, Qian Wang. Fabrikasi dan Demonstrasi III-V / Si Laser Microcavity Heterocore melalui Bonding Ultrathin Bonding dan Teknik Dual Hard Mask . ACS Photonics, 2016; 3 (11): 2191 DOI: 10.1021 / acsphotonics.6b00794