硅光子學(xué)近年來(lái)已成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵使能技術(shù)，這要?dú)w功于成熟的硅工藝技術(shù)、大硅片尺寸和硅光學(xué)特性。然而，硅基材料無(wú)法有效發(fā)光，需要使用其他半導(dǎo)體作為光源。 gdoJ4b  
Bs+c2R  
III-V族半導(dǎo)體，即由元素周期表中III族和V族元素制成的材料是最有效的半導(dǎo)體激光源。幾十年來(lái)，它們?cè)诠韫庾蛹�成電路（PIC）上的單片集成一直被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)完全集成、密集的硅光子芯片的主要挑戰(zhàn)。盡管最近取得了進(jìn)展，但迄今為止，無(wú)論波長(zhǎng)和激光技術(shù)如何，都只報(bào)道了在裸硅晶圓上生長(zhǎng)的分立III-V激光器。 u<l#xud  
~vW)1XnK  
在《光科學(xué)與應(yīng)用》（Light Science & Application）雜志上發(fā)表的一篇新論文中，由法國(guó)蒙彼利埃大學(xué)Eric Tournié教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已解鎖了半導(dǎo)體激光器與硅光子學(xué)的高效集成芯片和光耦合到無(wú)源光子器件中。 zW"~YaO%C  
>AR
Tr'B  
do:QH.q8)  
他們的方法依賴于三大支柱：Si-PIC設(shè)計(jì)和制造、III-V材料沉積、激光制造。為了驗(yàn)證這一概念，硅光子集成電路由嵌入二氧化硅基質(zhì)中的透明S形SiN波導(dǎo)制成。在凹陷區(qū)域中蝕刻掉SiO2/SiN/SiO2堆疊以打開用于沉積III-V材料的Si窗口。關(guān)鍵是在蝕刻后保持硅表面的高晶體質(zhì)量。選擇GaSb技術(shù)作為III-V族材料，因?yàn)樗�可以通過(guò)設(shè)計(jì)在整個(gè)中紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射，其中許多氣體都有其指紋吸收線。分子束外延是一種在超高真空下操作的技術(shù)，用于生長(zhǎng)半導(dǎo)體層堆疊。