Разработка направлена на развитие кремниевой фотоники — на интеграцию лазеров и оптических интерфейсов в микросхемы.
Группа учёных из ряда британских университетов сообщила о новой методике выращивания на кремниевой подложке высоконадёжного полупроводникового лазера на квантовых точках. Разработка направлена на развитие кремниевой фотоники — на интеграцию лазеров и оптических интерфейсов в микросхемы. Уход от передачи данных по медным соединениям сэкономит на потреблении и ускорит внутричиповый обмен информацией. Да и сопряжение с внешними оптическими каналами станет проще.
Серьёзным препятствием на пути коммерческого внедрения технологии выращивания полупроводниковых лазеров на кремнии было значительное число дефектов в кристаллической решётке в месте перехода кремния в лазер. Уточним, сегодня для лазера обычно используется комбинация арсенида галлия и арсенида индия (металлы из III-V групп периодической таблицы Менделеева). В этом плане ничего нового предложено не было. Более того, британские учёные не первые, кто предложил для бездефектоного выращивания лазера использовать промежуточный слой, предварительно нанесённый на кремниевую пластину — это так называемый зародышевый слой (nucleation layer).
Открытие заключается в том, что предложен зародышевый слой с качественными практическими характеристиками. Тесты выращенного таким образом опытного 1,3-мкм лазера показали стабильность рабочих характеристик даже при нагреве до 120 градусов по Цельсию. Утверждается, что на рабочей мощности 105 мВт лазер может работать свыше 100 тыс. часов на отказ. Это примерно 11 лет эксплуатации, чего с головой хватит для коммерческого оборудования.
Лазеры с длиной волны 1,3 мкм (1300 нм) хорошо зарекомендовали себя в традиционном телекоммуникационном оборудовании. Ожидается, что они также смогут проявить себя в кремниевой фотонике. На новом этапе исследований учёные будут учиться выпускать лазеры с разной длиной волны и интегрировать их в микросхемы.