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硅光子圣杯:硅衬底上集成可靠的半导体激光器

文章来源:中国国防科技信息网 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/5/5 11:55:45
  一组来自英国的研究人员,包括卡迪夫大学学者,展示了直接生长在硅衬底上的第一束实用性激光。   人们相信此次突破能够实现计算机芯片和电子系统之间的超高速通信,并因此改变从通信和医疗到能源生产的各行各业。   由卡迪夫大学、及来自伦敦大学和谢菲尔德大学的研究人员负责,而由EPSRC赞助的英国集团在《自然光子学》杂志上提出了他们的发现。   硅是制造电子器件最广泛应用的材料,它被用来制造半导体。半导体几乎已被嵌入到我们日常生活中用到的每个设备和技术部件,从智能手机、电脑到卫星通信和GPS。   电子器件不断地在变得更快、更有效也更复杂,因此也对潜在技术提出了额外的要求。   研究者已经发现,在计算机芯片和系统之间使用传统的电气互联越来越难满足这些要求,也因此转向将光视为一种有潜力的超高速连接媒质。   尽管将半导体激光(一种理想光源)和硅联合起来很困难,但是英国团队已经克服了这些难题并首次成功地将激光直接生长在硅衬底上。   此次生长实验的负责人刘慧云教授解释说,实验表明波长为1300nm的激光能够在高达120°C的温度下使用长达十万个小时。   物理与天文学院的皮特教授说:“实现基于硅衬底的电泵浦式激光是向硅光子学迈出的基本一步。”   这一步的精确结果用来预测整个硅光子学是不可能的,但是它将明显地转变计算和数字经济、通过病号监控彻底变革医疗并为能源效率提供一个阶跃性变化。   我们的突破是非常及时的,因为它形成了卡迪夫大学复合半导体学院和拥有复合半导体专家IQE的大学合资企业的主要活动之一的基础。   伦敦大学学院光子学团队负责人Professor Alwyn教授说:“我们开发的技术让我们意识到硅光子学的圣杯——一种直接集成在硅衬底上的高效的、可靠的电驱动半导体激光器。我们未来的工作将瞄准到将这些激光与波导集成,并驱动电子学以形成光子学与硅电子集成的综合技术。”
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