Epitassia a film sottile AlGaAs per chip integrati fotonici

Epitassia a film sottile AlGaAs per chip integrati fotonici

GaAs è un tipico materiale semiconduttore a banda proibita diretta III-V con eccellenti proprietà optoelettroniche ed elevata mobilità, che lo rendono adatto alla produzione di dispositivi RF ad alta velocità. I GaAs possono anche formare strutture a pozzo quantico con GaAlAs, migliorando ulteriormente le prestazioni dei dispositivi a emissione di luce (bassa corrente di soglia, larghezza di riga ridotta). Il materiale epitassico a film sottile GaAs/GaAIAs è attualmente il materiale semiconduttore III-V più ampiamente utilizzato e ricercato, con processi e prestazioni maturi, adatto per realizzare vari tipi di dispositivi fotonici, inclusi dispositivi attivi e passivi, e può quindi ottenere integrazione di chip di vari dispositivi fotonici.

PAM-XIAMENpuò fornire wafer basati su GaAs con strati AlGaAs di spessore personalizzato per fabbricare chip fotonici integrati (PIC) basati su AlGaAs. Prendiamo ad esempio la seguente struttura epitassiale a film sottile:

Epitassia a film sottile AlGaAs

1. Epitassia a film sottile AlGaAs / GaAs

Wafer epitassico GaAs da 4" con strato AlGaAs (PAM210223-ALGAAS)
strato n. Materiale Epi Spessore
4 GaAs
3 Al0.7Ga0.3As
2 Al0.2Ga0.8As
1 Al0.7Ga0.3As 600 nm
Substrato GaAs

 

2. Informazioni sui chip integrati fotonici basati su film epitassiali AlGaAs

PIC, noto anche come chip fotonico, è un microchip che include due o più componenti fotonici per formare un circuito funzionale.

I ricercatori hanno attaccato un film sottile di deposizione epitassica di AlGaAs a substrati di ossido di silicio attraverso l'eterointegrazione e hanno utilizzato l'ultima rivoluzionaria tecnologia di elaborazione della piattaforma per fornire guide d'onda con un elevato contrasto dell'indice di rifrazione, riducendo notevolmente la perdita di propagazione della guida d'onda. Di conseguenza, la velocità delle sorgenti di luce quantistica è stata aumentata di 1.000 volte attraverso cavità risonanti formate dalla crescita epitassiale di film sottili di AlGaAs e l'efficienza è 1.000 volte superiore rispetto a qualsiasi tecnologia precedente, consentendo la creazione di miliardi di coppie di fotoni entangled ogni secondo da un raggio laser di micro-watt, migliorando notevolmente la velocità di calcolo dei computer quantistici.

Oltre a migliorare notevolmente la velocità delle sorgenti di fotoni, anche il consumo energetico necessario per ottenere sorgenti di fotoni basate sull'epitassia a film sottile di AlGaAs è stato ridotto da 1,4 W a 100 uW e il volume è stato ridotto a meno di un capello. I vantaggi delle eterostrutture epitassiali a film sottile AlGaAs nell'integrazione di diodi laser e altri dispositivi ottici consentono di progettare dispositivi di dimensioni ultra ridotte e altamente integrati, riducendo efficacemente le dimensioni e il peso dei componenti per soddisfare le applicazioni pratiche.

I chip integrati fotonici fabbricati su epitassia a film sottile possono essere utilizzati per creare dispositivi più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico. Questo perché i PIC epitassiali a cristallo a film sottile possono rilevare con la massima precisione e sono molto efficaci nell'elaborazione e nella trasmissione dei dati. Possono anche essere integrati con chip e applicazioni elettroniche tradizionali, coprendo una vasta gamma di settori, tra cui dati e telecomunicazioni, medicina e sanità, ingegneria e trasporti.

 

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!

Per ulteriori informazioni, si prega di contattarci e-mail avictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.

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