Imec en Ugent integreren InP-laser in 300-mm-silicium

Onderzoekers van Imec en de Universiteit van Gent zijn erin geslaagd indiumfosfide lasers monolithisch te integreren in 300 millimeter wafers. Daarmee hebben ze een belangrijk obstakel in de ontwikkeling van cmos-compatibele fotonica geruimd. Deze technologie belooft de communicatie tussen zowel chips als tussen systemen aanzienlijk sneller en energiezuiniger te maken.

Van een indirecte halfgeleider als silicium kunnen geen lasers worden gemaakt. Van indiumfosfide juist wel, maar dit materiaal laat zich niet eenvoudig combineren op silicium: op hun grensvlak ontstaan allerlei defecten in de kristalstructuur. De onderzoekers van Imec en Ugent wisten deze te onderdrukken door indiumfosfide op te brengen in reeds gepatroneerde, waferbrede malstructuren op de wafers. Op deze golfgeleiders werden vervolgens de roosterstructuren aangebracht die noodzakelijk zijn voor laserwerking.

De lasers vertoonden slechts weinig variabiliteit, wat aangeeft dat het indiumfosfide zich op zijn gemak voelt in het silicium. Ook hebben de onderzoekers laten zien dat zij de lasergolflengtes kunnen manipuleren door de roosterafstanden te variëren.