“憑借此次的成果，我們跨過(guò)了實(shí)現(xiàn)硅光子道路上的障礙”。美國(guó)英特爾與美國(guó)加州大學(xué)圣塔巴巴拉分校（University of California，Santa BarbaraUCSB）的研究小組，開(kāi)發(fā)出了硅與化合物半導(dǎo)體一體化的電流激勵(lì)式激光。
化合物半導(dǎo)體采用以InP（磷化銦）夾持活性層（據(jù)介紹資料稱，為AlGaInAs）的結(jié)構(gòu)。由該化合物半導(dǎo)體產(chǎn)生的光，借助由硅制光波導(dǎo)構(gòu)成的共振器發(fā)生共振，從而產(chǎn)生激光振蕩。此次，英特爾成功地在硅底板上集成了7個(gè)這樣的元件，并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)振蕩。“初步計(jì)劃6～7年后制造出集成有此次所開(kāi)發(fā)激光器的光通信模塊”（英特爾光子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)Mario Paniccia）。
英特爾等公司開(kāi)發(fā)出的電流激勵(lì)式激光器，是在硅底板上集成分別具備發(fā)光、傳輸、調(diào)制、受光等通過(guò)光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸所必需功能的光元件的“硅光子”技術(shù)必不可少的元件。設(shè)想可用于計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)中心的主機(jī)間、板卡間以及芯片間通過(guò)光進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸。例如，在硅芯片上排列25個(gè)新開(kāi)發(fā)的激光器元件，分別通過(guò)光調(diào)制器以40Gbit/秒速度傳輸數(shù)據(jù)，則可實(shí)現(xiàn)平均1芯片1Tbit/秒的速度。英特爾初步計(jì)劃首先在6～7年內(nèi)使包括此次開(kāi)發(fā)的激光器在內(nèi)的多種硅制光元件實(shí)現(xiàn)模塊化，將來(lái)力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)出把邏輯LSI與硅制光元件集成在同一芯片上的單片式設(shè)備。
英特爾把硅光子定位于“今后10年的支柱技術(shù)之一”，近2～3年來(lái)陸續(xù)發(fā)表了硅制造的高速調(diào)制器以及光激勵(lì)式激光器等。然而，由于硅是不容易通過(guò)電流激勵(lì)而發(fā)光的材料，因此迄今為止未能實(shí)現(xiàn)承擔(dān)發(fā)光作用的、基于硅的電流激勵(lì)式激光器。此次，英特爾采用“折衷結(jié)構(gòu)”成功地解決了這一難題，即讓發(fā)光効率高的化合物半導(dǎo)體來(lái)承擔(dān)光的產(chǎn)生及放大工作，而光的多重反射產(chǎn)生共振的任務(wù)則由硅制光波導(dǎo)承擔(dān)。
此次的激光器主要有2個(gè)特點(diǎn)。
第一，使用此次的激光器，比以前方法更容易集成到硅底板上。例如，以前的方法有把激光器元件安裝在硅底板外側(cè)、以及把激光器元件安裝在硅底板上這兩種。兩種方法為了將激光器射出的光引導(dǎo)至硅底板上的硅制光波導(dǎo)，均需進(jìn)行光軸校準(zhǔn)。而此次，可以晶圓級(jí)或芯片級(jí)、對(duì)化合物半導(dǎo)體制成的發(fā)光層及硅光導(dǎo)進(jìn)行接合。因此，元件無(wú)需進(jìn)行位置校對(duì)。
第二，容易集成多個(gè)波分復(fù)用技術(shù)光通信所需的、以不同波長(zhǎng)振蕩的激光器。這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)改變硅制光波導(dǎo)的尺寸，比較自由地改變振蕩波長(zhǎng)。此次的激光器以1577nm振幅振蕩。
此次的激光器元件，以通過(guò)氧等離子氣形成的氧化膜作為粘接劑，在300℃、1MPa的條件下對(duì)硅底板上蝕刻而成的硅制光波導(dǎo)和AlGaInAs量子井層形成的發(fā)光層或放大層進(jìn)行接合。在15℃下驅(qū)動(dòng)時(shí)，激光器振蕩的閾值為65mA。在該溫度下驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出，當(dāng)以200mA電流驅(qū)動(dòng)時(shí)約為1.8mW。（大下 淳一，根津 禎）
化合物半導(dǎo)體采用以InP（磷化銦）夾持活性層（據(jù)介紹資料稱，為AlGaInAs）的結(jié)構(gòu)。由該化合物半導(dǎo)體產(chǎn)生的光，借助由硅制光波導(dǎo)構(gòu)成的共振器發(fā)生共振，從而產(chǎn)生激光振蕩。此次，英特爾成功地在硅底板上集成了7個(gè)這樣的元件，并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)振蕩。“初步計(jì)劃6～7年后制造出集成有此次所開(kāi)發(fā)激光器的光通信模塊”（英特爾光子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)Mario Paniccia）。
英特爾等公司開(kāi)發(fā)出的電流激勵(lì)式激光器，是在硅底板上集成分別具備發(fā)光、傳輸、調(diào)制、受光等通過(guò)光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸所必需功能的光元件的“硅光子”技術(shù)必不可少的元件。設(shè)想可用于計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)中心的主機(jī)間、板卡間以及芯片間通過(guò)光進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸。例如，在硅芯片上排列25個(gè)新開(kāi)發(fā)的激光器元件，分別通過(guò)光調(diào)制器以40Gbit/秒速度傳輸數(shù)據(jù)，則可實(shí)現(xiàn)平均1芯片1Tbit/秒的速度。英特爾初步計(jì)劃首先在6～7年內(nèi)使包括此次開(kāi)發(fā)的激光器在內(nèi)的多種硅制光元件實(shí)現(xiàn)模塊化，將來(lái)力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)出把邏輯LSI與硅制光元件集成在同一芯片上的單片式設(shè)備。
英特爾把硅光子定位于“今后10年的支柱技術(shù)之一”，近2～3年來(lái)陸續(xù)發(fā)表了硅制造的高速調(diào)制器以及光激勵(lì)式激光器等。然而，由于硅是不容易通過(guò)電流激勵(lì)而發(fā)光的材料，因此迄今為止未能實(shí)現(xiàn)承擔(dān)發(fā)光作用的、基于硅的電流激勵(lì)式激光器。此次，英特爾采用“折衷結(jié)構(gòu)”成功地解決了這一難題，即讓發(fā)光効率高的化合物半導(dǎo)體來(lái)承擔(dān)光的產(chǎn)生及放大工作，而光的多重反射產(chǎn)生共振的任務(wù)則由硅制光波導(dǎo)承擔(dān)。
此次的激光器主要有2個(gè)特點(diǎn)。
第一，使用此次的激光器，比以前方法更容易集成到硅底板上。例如，以前的方法有把激光器元件安裝在硅底板外側(cè)、以及把激光器元件安裝在硅底板上這兩種。兩種方法為了將激光器射出的光引導(dǎo)至硅底板上的硅制光波導(dǎo)，均需進(jìn)行光軸校準(zhǔn)。而此次，可以晶圓級(jí)或芯片級(jí)、對(duì)化合物半導(dǎo)體制成的發(fā)光層及硅光導(dǎo)進(jìn)行接合。因此，元件無(wú)需進(jìn)行位置校對(duì)。
第二，容易集成多個(gè)波分復(fù)用技術(shù)光通信所需的、以不同波長(zhǎng)振蕩的激光器。這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)改變硅制光波導(dǎo)的尺寸，比較自由地改變振蕩波長(zhǎng)。此次的激光器以1577nm振幅振蕩。
此次的激光器元件，以通過(guò)氧等離子氣形成的氧化膜作為粘接劑，在300℃、1MPa的條件下對(duì)硅底板上蝕刻而成的硅制光波導(dǎo)和AlGaInAs量子井層形成的發(fā)光層或放大層進(jìn)行接合。在15℃下驅(qū)動(dòng)時(shí)，激光器振蕩的閾值為65mA。在該溫度下驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出，當(dāng)以200mA電流驅(qū)動(dòng)時(shí)約為1.8mW。（大下 淳一，根津 禎）
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http:www.mangadaku.com/news/2006-9/20069259284.html
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文章標(biāo)簽： 英特爾/硅光子
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