Co więcej, jak wykazali w artykule „Bezpośrednia emisja pasma wzbronionego z heksagonalnych stopów germanu i krzemu-germanium” opublikowanym w czasopiśmie Nature, udało im się to zrobić. Długość fali promieniowania można płynnie regulować w szerokim zakresie. Według nich te nowe odkrycia mogą pozwolić na opracowanie chipów fotonicznych bezpośrednio w krzemowo-germanowych układach scalonych.
Kluczem do przekształcenia stopów SiGe w bezpośrednie emitery pasma wzbronionego jest otrzymanie stopów germanu i germanu z krzemem o heksagonalnej strukturze siatki. Naukowcy z Politechniki w Eindhoven wraz z kolegami z Politechniki w Monachium oraz uniwersytetów w Jenie i Linzu wykorzystali nanodruty wykonane z innego materiału jako szablony do wzrostu sześciokątnego.
Nanodruty służą następnie jako szablony dla powłoki germanowo-krzemowej, na którą znajdujący się pod nią materiał narzuca sześciokątną strukturę krystaliczną. Początkowo jednak struktury te nie mogły być wzbudzane do emitowania światła. Po wymianie pomysłów z kolegami z Instytutu Walthera Schottky'ego na Politechnice w Monachium przeanalizowali właściwości optyczne każdej generacji i ostatecznie zoptymalizowali proces produkcyjny do punktu, w którym nanodruty mogą faktycznie emitować światło.
„Jednocześnie osiągnęliśmy wydajność niemal porównywalną z fosforkiem indu czy arsenkiem galu” – mówi prof. Erik Bakkers z Politechniki w Eindhoven. Dlatego stworzenie laserów na bazie stopów germanowo-krzemowych, które można zintegrować z konwencjonalnymi procesami produkcyjnymi, może być tylko kwestią czasu.
„Gdybyśmy mogli optycznie zapewnić komunikację elektroniczną wewnętrzną i między chipami, prędkość mogłaby zostać zwiększona tysiąckrotnie” – powiedział Jonathan Finley, profesor półprzewodnikowych nanosystemów kwantowych w TUM. może znacząco zmniejszyć liczbę radarów laserowych, czujników chemicznych do diagnostyki medycznej i chipów do pomiaru jakości powietrza i żywności.”
Stop krzemowo-germanowy topiony przez naszą firmę może przyjmować niestandardowe proporcje
Czas publikacji: 21 czerwca 2023 r