GaAs ist ein typisches III-V-Halbleitermaterial mit direkter Bandlücke mit hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften und hoher Mobilität, wodurch es für die Herstellung von Hochgeschwindigkeits-HF-Bauelementen geeignet ist. GaAs kann auch Quantenmuldenstrukturen mit GaAlAs bilden, wodurch die Leistung von lichtemittierenden Vorrichtungen (niedriger Schwellenstrom, schmale Linienbreite) weiter verbessert wird. Das GaAs/GaAIAs-Dünnfilm-Epitaxiematerial ist derzeit das am weitesten verbreitete und am frühesten erforschte III-V-Halbleitermaterial mit ausgereiften Prozessen und Leistungen, das sich für die Herstellung verschiedener Arten von photonischen Geräten, einschließlich aktiver und passiver Geräte, eignet und daher Einzel- Chip-Integration verschiedener photonischer Geräte.

PAM-XIAMENkann GaAs-basierte Wafer mit AlGaAs-Schichten in kundenspezifischer Dicke bereitstellen, um AlGaAs-basierte photonisch integrierte Chips (PICs) herzustellen. Nehmen Sie zum Beispiel die folgende Dünnschicht-Epitaxiestruktur:

1. AlGaAs/GaAs-Dünnschichtepitaxie

2. Über photonische integrierte Chips basierend auf AlGaAs-Epitaxiefilmen

PIC, auch bekannt als photonischer Chip, ist ein Mikrochip, der zwei oder mehr photonische Komponenten enthält, um eine funktionale Schaltung zu bilden.

Forscher haben AlGaAs-Epitaxie-Dünnschichten durch Heterointegration auf Siliziumoxidsubstrate aufgebracht und die neueste bahnbrechende Plattformverarbeitungstechnologie verwendet, um Wellenleiter mit hohem Brechungsindexkontrast bereitzustellen und gleichzeitig den Wellenleiterausbreitungsverlust stark zu reduzieren. Infolgedessen wurde die Rate von Quantenlichtquellen durch resonante Hohlräume, die durch epitaxiales Wachstum von AlGaAs-Dünnfilmen gebildet wurden, um das 1.000-fache erhöht, und die Effizienz ist 1.000-mal höher als bei jeder früheren Technologie, wodurch jede Sekunde Milliarden verschränkter Photonenpaare erzeugt werden können aus einem Mikrowatt-Laserstrahl, was die Rechengeschwindigkeit von Quantencomputern erheblich verbessert.

Neben der erheblichen Verbesserung der Rate von Photonenquellen wurde auch der Stromverbrauch, der erforderlich ist, um Photonenquellen auf der Basis von Dünnschichtepitaxie von AlGaAs zu erreichen, von 1,4 W auf 100 uW reduziert, und das Volumen wurde auf weniger als ein Haar reduziert. Die Vorteile von AlGaAs-Dünnfilm-Epitaxie-Heterostrukturen bei der Integration von Laserdioden und anderen optischen Geräten machen es möglich, ultrakleine und hochintegrierte Geräte zu entwerfen, wodurch die Größe und das Gewicht von Komponenten effektiv reduziert werden, um praktische Anwendungen zu erfüllen.

Photonisch integrierte Chips, die auf Dünnfilmepitaxie hergestellt werden, können verwendet werden, um schnellere und energieeffizientere Geräte zu schaffen. Dies liegt daran, dass Dünnschicht-Kristall-Epitaxie-PICs mit höchster Genauigkeit erfassen können und bei der Verarbeitung und Übertragung von Daten sehr effektiv sind. Sie können auch in herkömmliche elektronische Chips und Anwendungen integriert werden, die eine Reihe von Branchen abdecken, darunter Daten und Telekommunikation, Medizin und Gesundheitswesen, Maschinenbau und Transportwesen.

Remark：
The Chinese government has announced new limits on the exportation of Gallium materials (such as GaAs, GaN, Ga2O3, GaP, InGaAs, and GaSb) and Germanium materials used to make semiconductor chips. Starting from August 1, 2023, exporting these materials is only allowed if we obtains a license from the Chinese Ministry of Commerce. Hope for your understanding and cooperation!

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