Ученые корпорации Intel и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали первый в мире гибридный кремниевый лазер, работающий на базе обычного электрического напряжения и для изготовления которого использовались стандартные для кремниевых микросхем производственные процессы. Это революционное достижение позволит устранить одну из основных преград на пути создания недорогих устройств на базе кремниевой фотоники, обладающих высокой пропускной способностью. Такие устройства смогут обеспечить эффективные внутренние и внешние соединения, которые будут использоваться при создании компьютеров и центров обработки данных будущего.

Исследователи смогли объединить светоизлучающие способности фосфида индия со способностью кремния проводить свет и создать единый гибридный кристалл. При приложении напряжения свет генерируется элементами из фосфида индия и передается по кремниевому волноводу, образуя непрерывный лазерный луч. Затем его можно применять для управления другими устройствами на базе кремниевой фотоники. Кремниевые лазеры будут способствовать широкому распространению кремниевой фотоники в компьютерах будущего, поскольку эта технология позволяет значительно снизить себестоимость за счет использования стандартных производственных процессов, применяемых в современной полупроводниковой индустрии.

Сегодня кремний широко используется в массовом производстве недорогих электронных устройств, но он также способен проводить, реагировать на наличие светового излучения, модулировать и даже усиливать свет, но не может эффективно излучать свет. В то же время лазеры на основе фосфида индия сегодня широко применяются в телекоммуникационном оборудовании. Но их индивидуальная сборка и настройка стоят дорого и создают препятствия на пути организации недорогого серийного производства таких устройств для нужд индустрии ПК.

Новаторская конструкция гибридного кремниевого лазера включает материал на основе фосфида индия для излучения и усиления света, а также предполагает использование кремниевого волновода для передачи света и управления лазером. Важнейший технологический прием при производстве таких устройств – использование низкотемпературной кислородной плазмы (электрически заряженного газообразного кислорода) для создания тонкой пленки окиси (толщиной около 25 атомов) на поверхностях обоих материалов.

Инф. CyberSecurity