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荷兰开发出与CMOS技术兼容的纯硅光源
2017-11-13


[据激光聚焦世界2017119日报道] 对于硅光子而言,硅基全光集成电路需要光源。目前,混合光源可选用III-V半导体作为光源,但是将III-V半导体光源与硅基电路集成需要复杂的键合工艺、或生长工艺。当前研究人员还开展硅-锗片上光源的研究,通过对锗进行应力-应变工程调控,使其辐射出激光。



在没有采用特殊材料、工艺的情况下,荷兰特温特大学开发出与标准互补金属氧化物半导体(CMOS)技术兼容的硅光源。当电压较低时,发光二极管中没有电流或光;当电压较高时,发光二极管中产生微小电流,并放大电流。在这种“雪崩模式”中,发光二极管产生可见光。另外,采用相同的互补金属氧化物半导体技术还可制备光电探测器、波导和无源器件。



应用



芯片上的光链路是两个电路实现电隔离的好方法。当一个电路是低电压、低电流电路,而另一个是高功率电路时,通常需要利用片上光链路,而非引线键合方式实现电隔离。到目前为止,这已经是一个独立的光耦合器,尺寸很大,速度有限。



新器件非常紧凑,尺寸仅几十微米,但仍然能高速运作。与全光路中的光通道相比,由于存在一定的光散射,器件能耗相对较高。另一方面,围绕光链路设计电子器件可作为一种有效方法,将实现成功连接所需的光量保持在最低限度。(工业和信息化部电子第一研究所  许文琪)



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