比利時校際微電子(IMEC)和根特大學(Ghent University)的研究人員最近展示可在300mm晶圓上以單晶片形式生長的首款雷射陣列。

　　發(fā)表在《自然光子學》(Nature Photonics)期刊上的研究結果討論利用CMOS試產(chǎn)線直接在300mm矽基板上整合磷化銦(InP)雷射陣列單晶片。這更進一步整合了光子整合電路(PIC)，其中光學訊號轉換可支援邏輯與記憶體晶片之間的晶片或封裝光學互連。

　　使用生產(chǎn)級金屬有機氣相外延法(MOVPE)生長的反應器，磷化銦半導體選擇性地在預圖案化氧化物模板的晶圓上生長，從而在整個300mm基板上實現(xiàn)磷化銦波導陣列。

　　接著，周期性光閘結構在這些波導頂層進行蝕刻，從而提供雷射作業(yè)所需的光學反饋。透過雷射作業(yè)證實所有的測試設備都是由10層磷化銦雷射陣列所組成的。

　　在室溫下觀察典型的雷射閾值電力約20mW。研究人員并指出雷射性能沿著陣列發(fā)生少量變異，顯示異質外延材料高品質生長磷化銦。透過調(diào)整光閘參數(shù)，研究人員并展示其于整個陣列準確控制雷射波長分布的能力。這項研究中所用的300mm CMOS試產(chǎn)線確保了一條可大量制造的路徑。

　　如今，研究人員正在研究如何生長更復雜的層疊，從而以1,300nm波長范圍實現(xiàn)雷射與發(fā)射的電子注入，以及整合矽基波導元件。