광 집적 칩용 AlGaAs 박막 에피택시

광 집적 칩용 AlGaAs 박막 에피택시

GaAs는 광전자 특성이 우수하고 이동도가 높은 대표적인 III-V 직접 밴드갭 반도체 소재로 고속 RF 소자 생산에 적합하다. GaAs는 또한 GaAlAs와 함께 양자 우물 구조를 형성할 수 있어 발광 장치의 성능을 더욱 향상시킵니다(낮은 임계 전류, 좁은 선폭). GaAs/GaAlAs 박막 에피택시 재료는 현재 가장 널리 사용되고 초기에 연구된 III-V 반도체 재료로, 성숙한 공정과 성능을 갖추고 있으며 능동 및 수동 장치를 포함한 다양한 유형의 광소자 제조에 적합하므로 단일 다양한 광소자의 칩 통합.

PAM-하문GaAs 기반 웨이퍼에 맞춤형 두께의 AlGaAs 레이어를 제공하여 AlGaAs 기반 광자 통합 칩(PIC)을 제조할 수 있습니다. 다음과 같은 박막 에피택셜 구조를 예로 들어 보겠습니다.

AlGaAs 박막 에피택시

1. AlGaAs/GaAs 박막 에피택시

AlGaAs 층이 있는 4" GaAs 에피택시 웨이퍼(PAM210223-ALGAAS)
레이어 번호 에피재료 두께
4 갈륨 비소
3 Al0.7Ga0.3As
2 Al0.2Ga0.8As
1 Al0.7Ga0.3As 600nm
기판 갈륨 비소

 

2. AlGaAs Epitaxial Film 기반의 Photonic Integrated Chip에 대하여

광자 칩이라고도 하는 PIC는 기능 회로를 형성하기 위해 두 개 이상의 광자 구성 요소를 포함하는 마이크로 칩입니다.

연구원들은 이종 집적을 통해 AlGaAs 에피택시 증착 박막을 실리콘 산화물 기판에 부착하고 최신 획기적인 플랫폼 처리 기술을 사용하여 도파관 전파 손실을 크게 줄이면서 높은 굴절률 콘트라스트를 가진 도파관을 제공했습니다. 그 결과 AlGaAs 박막 에피택셜 성장에 의해 형성된 공진 공동을 통해 양자 광원의 비율을 1,000배 증가시켰고 효율은 이전 기술보다 1,000배 높아 매초 수십억 개의 얽힌 광자 쌍이 생성될 수 있습니다. 마이크로 와트 레이저 빔에서 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 속도를 크게 향상시킵니다.

광자 소스의 속도를 크게 향상시키는 것 외에도 AlGaAs 박막 에피택시를 기반으로 하는 광자 소스를 구현하는 데 필요한 전력 소비도 1.4W에서 100uW로 감소했으며 부피는 머리카락보다 작게 줄었습니다. 레이저 다이오드 및 기타 광학 장치 통합에서 AlGaAs 박막 에피택셜 이종 구조의 장점은 초소형 및 고집적 장치 설계를 가능하게 하여 구성 요소의 크기와 무게를 효과적으로 줄여 실용적인 응용 프로그램을 충족할 수 있도록 합니다.

박막 에피택시로 제조된 광자 집적 칩을 사용하여 더 빠르고 에너지 효율적인 장치를 만들 수 있습니다. 박막 결정 에피텍셜 PIC는 가장 높은 정확도로 감지할 수 있고 데이터 처리 및 전송에 매우 효과적이기 때문입니다. 또한 데이터 및 통신, 의료 및 건강 관리, 엔지니어링 및 운송을 포함한 다양한 산업을 포괄하는 기존 전자 칩 및 응용 프로그램과 통합할 수 있습니다.

 

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!

자세한 내용은 다음 이메일로 문의하십시오.victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

이 게시물을 공유하기