根據(jù)CSC化合物半導(dǎo)體消息，來自埃因霍溫技術(shù)大學(xué)(TU/e)和慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)的一個團(tuán)隊目前已成功開發(fā)出發(fā)光的硅鍺合金。因此，能夠集成到當(dāng)今芯片中的硅激光器的開發(fā)是第一次觸手可及。

??在過去的半個世紀(jì)里，研究人員試圖制造硅基或鍺基激光器，但沒有成功。硅通常在立方晶格中結(jié)晶。這種形式不適合把電子轉(zhuǎn)換成光。

??埃因霍溫技術(shù)大學(xué)的研究人員與慕尼黑技術(shù)大學(xué)、杰納大學(xué)和林茨大學(xué)的同事一道，現(xiàn)已開發(fā)出由鍺和硅制成的能夠發(fā)光的合金。

??關(guān)鍵的一步是用六方晶格的鍺和硅生產(chǎn)鍺和合金的能力。“這種材料有一個直接的帶隙，因此可以自己發(fā)光，”TUM半導(dǎo)體量子納米系統(tǒng)教授喬納森·芬利說。

歐洲研究小組開發(fā)了發(fā)光硅鍺合金，其性能幾乎與InP或GaAs相當(dāng)

??模板技巧

??埃里克·巴克斯和他在圖埃因霍溫的團(tuán)隊早在2015年就首次生產(chǎn)了六角硅。他們首先用另一種材料制成的納米線生長出六角晶體結(jié)構(gòu)。作為鍺硅外殼的模板，底層材料施加在其六邊形晶體結(jié)構(gòu)上。

??然而，最初，這些結(jié)構(gòu)不能被刺激發(fā)光。通過與慕尼黑技術(shù)大學(xué)沃爾特·肖特基研究所(Walter Schottky Institute)的同事們交換意見，他們分析了每一代人的光學(xué)特性，最終將生產(chǎn)工藝優(yōu)化到納米線確實能夠發(fā)光的完美程度。

??巴克斯說：“與此同時，我們的性能幾乎可以與InP或GaAs相媲美?！?。因此，用鍺硅合金制造的、能夠集成到傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中的激光似乎只是一個時間問題。

??喬納森·芬利說：“如果我們能夠通過光學(xué)手段實現(xiàn)芯片內(nèi)和芯片間的電子通信，速度可以提高1000倍?！?。此外，光學(xué)和電子學(xué)的直接結(jié)合可以大大降低自動駕駛汽車中激光雷達(dá)芯片、醫(yī)療診斷用化學(xué)傳感器以及空氣和食品質(zhì)量測量的成本。