GaAs es un material semiconductor típico de banda prohibida directa III-V con excelentes propiedades optoelectrónicas y alta movilidad, lo que lo hace adecuado para la producción de dispositivos de RF de alta velocidad. GaAs también puede formar estructuras de pozos cuánticos con GaAlAs, mejorando aún más el rendimiento de los dispositivos emisores de luz (corriente de umbral bajo, ancho de línea estrecho). El material de epitaxia de película delgada de GaAs/GaAIAs es actualmente el material semiconductor III-V más ampliamente utilizado y más investigado, con procesos y rendimiento maduros, adecuado para fabricar varios tipos de dispositivos fotónicos, incluidos dispositivos activos y pasivos, y por lo tanto puede lograr un solo integración de chips de varios dispositivos fotónicos.
PAM-XIAMENpuede proporcionar obleas basadas en GaAs con capas de AlGaAs de espesor personalizado para fabricar chips fotónicos integrados (PIC) basados en AlGaAs. Tome la siguiente estructura epitaxial de película delgada, por ejemplo:
1. Epitaxia de película delgada de AlGaAs / GaAs
| Oblea de epitaxia de GaAs de 4” con capa de AlGaAs (PAM210223-ALGAAS) | ||
| Capa No. | material epi | Espesor |
| 4 | GaAs | – |
| 3 | Al0.7Ga0.3As | – |
| 2 | Al0.2Ga0.8As | – |
| 1 | Al0.7Ga0.3As | 600nm |
| Sustrato | GaAs | |
2. Acerca de los chips integrados fotónicos basados en películas epitaxiales de AlGaAs
PIC, también conocido como chip fotónico, es un microchip que incluye dos o más componentes fotónicos para formar un circuito funcional.
Los investigadores adhirieron una película delgada de deposición de epitaxia de AlGaAs a sustratos de óxido de silicio a través de la heterointegración y utilizaron la tecnología de procesamiento de plataforma más avanzada para proporcionar guías de ondas con alto contraste de índice de refracción y reducir en gran medida la pérdida de propagación de la guía de ondas. Como resultado, la tasa de fuentes de luz cuántica se ha incrementado 1000 veces a través de cavidades resonantes formadas por el crecimiento epitaxial de películas delgadas de AlGaAs, y la eficiencia es 1000 veces mayor que cualquier tecnología anterior, lo que permite crear miles de millones de pares de fotones entrelazados cada segundo. de un rayo láser de microvatios, mejorando en gran medida la velocidad de cálculo de las computadoras cuánticas.
Además de mejorar en gran medida la tasa de fuentes de fotones, el consumo de energía requerido para lograr fuentes de fotones basadas en epitaxia de película delgada de AlGaAs también se redujo de 1,4 W a 100 uW, y el volumen se redujo a menos de un cabello. Las ventajas de las heteroestructuras epitaxiales de película delgada de AlGaAs en la integración de diodos láser y otros dispositivos ópticos hacen posible diseñar dispositivos de tamaño ultra pequeño y altamente integrados, reduciendo efectivamente el tamaño y el peso de los componentes para cumplir con las aplicaciones prácticas.
Los chips integrados fotónicos fabricados en epitaxia de película delgada se pueden usar para crear dispositivos más rápidos y con mayor eficiencia energética. Esto se debe a que los PIC epitaxiales de cristal de película delgada pueden detectar con la mayor precisión y son muy efectivos en el procesamiento y la transmisión de datos. También se pueden integrar con chips y aplicaciones electrónicos tradicionales, cubriendo una variedad de industrias, que incluyen datos y telecomunicaciones, medicina y atención médica, ingeniería y transporte.
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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