跨越硅光子的障碍英特尔开发出硅与化合物半导体一体化的电流激励式激光（图）<%=id%>

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此次开发的激光器

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7个激光器元件发光的情形

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激光器元件的结构
... 日经BP社2006年9月25日报道. “凭借此次的成果，我们跨过了实现硅光子道路上的障碍”。美国英特尔与美国加州大学圣塔巴巴拉分校（University of California，Santa BarbaraUCSB）的研究小组，开发出了硅与化合物半导体一体化的电流激励式激光（发表资料，英文）。
... 化合物半导体采用以InP（磷化铟）夹持活性层（据介绍资料称，为AlGaInAs）的结构。由该化合物半导体产生的光，借助由硅制光波导构成的共振器发生共振，从而产生激光振荡。此次，英特尔成功地在硅底板上集成了7个这样的元件，并实现了连续振荡。“初步计划6～7年后制造出集成有此次所开发激光器的光通信模块”（英特尔光子技术实验室总监Mario Paniccia）。
... 英特尔等公司开发出的电流激励式激光器，是在硅底板上集成分别具备发光、传输、调制、受光等通过光进行数据传输所必需功能的光元件的“硅光子”技术必不可少的元件。设想可用于计算机及数据中心的主机间、板卡间以及芯片间通过光进行大容量数据传输。例如，在硅芯片上排列25个新开发的激光器元件，分别通过光调制器以40Gbit/秒速度传输数据，则可实现平均1芯片1Tbit/秒的速度。英特尔初步计划首先在6～7年内使包括此次开发的激光器在内的多种硅制光元件实现模块化，将来力争开发出把逻辑LSI与硅制光元件集成在同一芯片上的单片式设备。
... 英特尔把硅光子定位于“今后10年的支柱技术之一”（参阅本站报道)，近2～3年来陆续发表了硅制造的高速调制器以及光激励式激光器等。然而，由于硅是不容易通过电流激励而发光的材料，因此迄今为止未能实现承担发光作用的、基于硅的电流激励式激光器。此次，英特尔采用“折衷结构”成功地解决了这一难题，即让发光効率高的化合物半导体来承担光的产生及放大工作，而光的多重反射产生共振的任务则由硅制光波导承担。
... 特点主要有2个
... 此次的激光器主要有2个特点。
... 第一，使用此次的激光器，比以前方法更容易集成到硅底板上。例如，以前的方法有把激光器元件安装在硅底板外侧、以及把激光器元件安装在硅底板上这两种。两种方法为了将激光器射出的光引导至硅底板上的硅制光波导，均需进行光轴校准。而此次，可以晶圆级或芯片级、对化合物半导体制成的发光层及硅光导进行接合。因此，元件无需进行位置校对。
... 第二，容易集成多个波分复用技术光通信所需的、以不同波长振荡的激光器。这是因为可以通过改变硅制光波导的尺寸，比较自由地改变振荡波长。此次的激光器以1577nm振幅振荡。
... 此次的激光器元件，以通过氧等离子气形成的氧化膜作为粘接剂，在300℃、1MPa的条件下对硅底板上蚀刻而成的硅制光波导和AlGaInAs量子井层形成的发光层或放大层进行接合。在15℃下驱动时，激光器振荡的阈值为65mA。在该温度下驱动时的光输出，当以200mA电流驱动时约为1.8mW。
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