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Des chercheurs développent un nouveau schéma d'intégration pour un couplage efficace entre III-V et silicium

Des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) ont récemment développé un nouveau schéma d’intégration pour un couplage efficace entre les dispositifs semi-conducteurs composés III-V et les composants en silicium sur une plate-forme photonique en silicium (Si-photonique) par épitaxie directe sélective. ainsi que de permettre les télécommunications de nouvelle génération à faible coût, à grande vitesse et à grande capacité.

Au cours des dernières années, le trafic de données a connu une croissance exponentielle grâce à diverses purposes et approaches émergentes telles que les mégadonnées, les vehicles, les applications cloud et les capteurs. Pour résoudre ces problèmes. étendre et augmenter la transmission de données through des interconnexions optiques économes en énergie, à haute capacité et à faible coût.

La première est la méthode basée sur la liaison qui a donné des appareils aux performances impressionnantes. Cependant, cela nécessite une method de fabrication compliquée à faible rendement et à coût élevé, ce qui rend la generation de masse très difficile. L’autre voie est la méthode d’épitaxie directe en faisant croître plusieurs couches de III-V sur du silicium. Bien qu’elle offre une resolution à moindre coût, une additionally grande évolutivité et une densité d’intégration as well as élevée.

Pour résoudre ces problèmes, l’équipe dirigée par le professeur Kei-May well LAU, professeur émérite du Département de génie électronique et informatique de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST), a développé le piégeage du rapport d’aspect latéral (LART) – un roman méthode d’épitaxie directe sélective qui peut faire croître sélectivement des matériaux III-V sur du silicium sur isolant (SOI) dans une way latérale sans avoir besoin de tampons épais. De as well as, sur la base de cette nouvelle technologie. as well as sensibles et ont une plage de fonctionnement as well as big, avec une vitesse report de in addition de 112 Gb/s – bien additionally rapide que les produits existants. Pour la première fois, les dispositifs III-V peuvent être couplés efficacement avec des éléments Si par épitaxie directe. La stratégie d’intégration peut être facilement appliquée à l’intégration de divers dispositifs III-V et composants à base de Si.

“Cela a été rendu probable grâce à notre dernier développement d’une nouvelle approach de croissance appelée piégeage du rapport d’aspect latéral (LART) et à notre conception unique de stratégie de couplage sur la plate-forme SOI. L’expertise et les connaissances combinées de notre équipe sur la physique des dispositifs et les mécanismes de croissance nous permettent de accomplir la tâche difficile d’un couplage efficace entre III-V et Si et d’une analyse en corrélation croisée de la croissance épitaxiale et des performances du dispositif », a déclaré le professeur Lau. le couplage de la lumière entre les lasers III-V et les composants Si peut être réalisé grâce à cette méthode”, a déclaré le Dr Ying Xue, leading auteur de l’étude.

Il s’agit d’un travail collaboratif avec une équipe de recherche dirigée par le professeur Hon Ki Tsang du département de génie électronique de l’Université chinoise de Hong Kong (CUHK) et une équipe de recherche dirigée par le professeur Xinlun Cai de l’école d’électronique et de technologie de l’information de Sun Yat. -sen College (SYSU). La technologie de fabrication de l’appareil dans le travail a été développée à l’installation de fabrication de nanosystèmes (NFF) de HKUST sur le campus de Clear Water Bay. Le travail est soutenu par le Analysis Grants Council de Hong Kong et l’Innovation Engineering Fund de Hong Kong. Ce travail a récemment été publié dans Optica.