电泵浦硅激光器项目挑战III-V族光电材料

麻省理工学院(MIT）微光学技术中心开始一项360万美元、挑战III-V族光电材料的"芯片级纳米光电系统用电泵浦硅激光器"项目，此项目为美国国防部投资的MURI（多学科大学研究启动）计划的一部分。 
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    虽然目前英特尔公司已开发出光泵浦硅激光器，但由于硅的间接能带隙特性，实现电泵浦型似乎还遥遥无期。但如果硅能以这种方式发射激光，将对III-V族光电材料形成巨大的冲击。
 
    由Lionel Kimerling（MIT材料加工中心与微光学中心主任）领导的合作研究小组列举了电泵浦激光器技术的优点：能以光学方式连接磁心存储器或芯片的存储器部分，在加快片内通信速度的同时降低功率要求；可利用激光器将芯片与其他外部设备相连，开创芯片设计的又一全新领域（在同一芯片上使用同一工具组就可对包括激光器的光学器件和晶体管进行加工处理）。
 
    研究小组目前锁定两种制备电泵浦硅激光器的方法：一，在SiO₂或Si₃N₄介电矩阵的基础上（此环境可有效激活铒的发光能力），将纳米晶体硅与铒掺杂制备光波1550nm的光源。电子-空穴对可在纳米晶体上被捕获并重新结合，释放出的能量在有效地传递给铒原子后生成1550nm的光。此方法的关键之一为利用光学谐振腔来实现光放大，但问题在于如何在室温下成功实现谐振发射呢；另一个方法就是在硅上沉积锗做为直接能带隙活性激光材料。此方法可在毫瓦级功耗上制备大功率激光源，且可与光纤网络集成。 

    小组称，无论采取哪种方法，其目的都是将激光器件与CMOS工艺接轨，使这些光学器件可集成于微芯片上，同时，实现批量生产。</font></span><br /><hr /> Orignal From: <a href="http://www.rayscience.com/blog/?p=92" target=_blank>电泵浦硅激光器项目挑战III-V族光电材料</a><br />