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欧盟先进硅材料研究取得重大突破

—— 发布时间:2017-05-20 ——

光伏专委会网:欧盟第七研发框架计划(FP7)信息通讯技术(ICT)主题资助850万欧元的研发项目HELIOS“互补金属氧化物半导体的光电子功能集成”,在近期的研究过程中取得了重大的创造性突破。由法国原子能委员会电子与信息技术实验室(CEA-Leti)科研人员领导的,欧盟成员国法国、英国和比利时科技人员共同参与的研究团队,首次研发出世界上第一个硅基材料可调谐发射器,从而迈出了整体集成硅基发射/接收器(Tranceivers)的关键一步。研究结果在近日美国洛杉矶举行的“2012光纤通讯大会”上,正式对外宣布。

硅光子学是一项功能强大的新兴技术学科,硅光子学具备大规模制造互补金属氧化物半导体(CMOSs)光子器件的潜力,但光子器件制作目前因技术的缺乏而造价昂贵。此外,硅光子学的另一项重要障碍,是作为CMOSs基本材料的硅基光子源,制约了硅光子学的进一步发展。

研究团队的科研人员首先研制出一台新型调节器,利用该调节器制作出单一波长的可调谐激光器,20摄氏度温度下的临界电流20mA,调谐幅度45nm,超过调谐范围的侧模压抑率(Side Mode Suppression Ratio)大于40dB。然后,科研人员将主动发光源必须的CMOSIII-V型材料嵌入到一个硅晶片上,进行同时加工处理,如此,两项加工一次性处理完成。尽管加工过程中仍然采用传统的CMOS加工工艺,但新方法可以同时直接将主动发光源嵌入到硅晶片上。

科研人员在硅基材料上集成可调谐激光器、调节器和被动波导的能力,开辟了进一步开发硅基发射/接收器的有效途径,从而满足各方面的需求:大城市群网络、互联网接入、服务器、数据中心、高性能计算机、以及光互联,实现光通讯的彻底变革。