硅与光学活性的物质结合实现工业上应用的微型激光器

本文摘要：硅材料与闪烁半导体材料的融合未来将会协助研发新的微米量级的激光器，这一研究由A*STARDataStorage研究所的DorisKeh-TingNg以及其同事联合合作研究。 硅材料彻底改变了电气设备的生产形式。这种非常丰富的半导体很更容易被加工成微小的组件，如晶体管等，而其中用于的方法是可扩展到工业生产水平上的，从而使得成千上万的元器件可构建在一个单一的芯片上展开生产。电子工程师想要更进一步不断扩大这些集成电路的功能，使它们需要创立、处置和检测光。

硅材料与闪烁半导体材料的融合未来将会协助研发新的微米量级的激光器，这一研究由A*STARDataStorage研究所的DorisKeh-TingNg以及其同事联合合作研究。　　硅材料彻底改变了电气设备的生产形式。这种非常丰富的半导体很更容易被加工成微小的组件，如晶体管等，而其中用于的方法是可扩展到工业生产水平上的，从而使得成千上万的元器件可构建在一个单一的芯片上展开生产。电子工程师想要更进一步不断扩大这些集成电路的功能，使它们需要创立、处置和检测光。

　　这些光电器件可以减缓数字信息的处理速度，并可实现微米尺度的激光器，例如能用在条形码扫描仪上。然而，问题是，硅材料并不是一个有效地的光发生器。

　　Ng的团队设计并制作了一种融合硅和可以闪烁的半导体材料的激光器，这种半导体材料是铟镓砷化物（InGaAsP）。我们的研究结果显示，这有可能构建硅基的一种高效、灵活的有源光电子器件的构建方法，即用一个十分厚的III-V族的半导体硅层，Ng说道。　　在任何激光结构中的一个最重要的考虑到因素是光的对系统，即在结构内捕捉光的能力，以更进一步驱动光的产生。

在传统的激光器中，这是通过摆放在光产生区的任何一侧的一面镜子构建。忽略，Ng和团队用于了一个圆柱形的几何设备。这不会把产生的一些光捕捉在设备的壁上，并被迫它在气缸内传播。

这被称作回音廊模式，因为某种程度的效果不会再次发生在一个圆形的房间里，如圆顶大教堂中的声波。　　该团队一开始用于一个硅衬底，他们沉积了一层薄薄的氧化硅。具备光学活性的InGaAsP的薄膜，只有210纳米薄，是分开生产的，然后硬上氧化硅。

然后，该团队通过一些材料转印，以创立气缸，具备两个或三微米的直径。三微米器件升空的激光光的波长为1519纳米，这十分相似商业光通信系统中用于的波长。　　这个装置具备一个独有的功能，回音壁模式伸延到了硅和InGaAsP区域。InGaAsP可获取光缩放，而硅可被动引领光。

下一步，我们期望将这些点子应用于室温下的设备中，Ng说道。在更高的温度下的操作者将必须对激光器的设计和生产展开调整。

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