Більше того, як вони показали в статті «Пряме випромінювання забороненої зони від гексагонального германію та кремнієво-германієвих сплавів», опублікованій в журналі Nature, вони змогли. Довжина хвилі випромінювання плавно регулюється в широкому діапазоні. За їх словами, ці нові відкриття можуть дозволити розробляти фотонні чіпи безпосередньо в кремнієво-германієвих інтегральних схемах.
Ключем до перетворення сплавів SiGe на прямозонні емітери є отримання германієвих і германієво-кремнієвих сплавів із структурою гексагональної гратки. Дослідники з Технічного університету Ейндховена разом з колегами з Технічного університету Мюнхена та університетів Єни та Лінца використовували нанодроти, виготовлені з іншого матеріалу, як шаблони для гексагонального росту.
Потім нанодроти служать шаблонами для германієво-кремнієвої оболонки, на яку основний матеріал накладає гексагональну кристалічну структуру. Спочатку, однак, ці структури не могли викликати випромінювання світла. Після обміну ідеями з колегами з Інституту Вальтера Шотткі при Мюнхенському технічному університеті вони проаналізували оптичні властивості кожного покоління та, зрештою, оптимізували виробничий процес до такого стану, коли нанодроти могли випромінювати світло.
«У той же час ми досягли продуктивності, майже порівнянної з фосфідом індію або арсенідом галію», — каже професор Ерік Баккерс з Технологічного університету Ейндховена. Тому створення лазерів на основі германієво-кремнієвих сплавів, які можна інтегрувати в звичайні виробничі процеси, може бути лише питанням часу.
«Якби ми могли оптично забезпечити внутрішній і міжчиповий електронний зв’язок, швидкість можна було б збільшити в 1000 разів», — сказав Джонатан Фінлі, професор напівпровідникових квантових наносистем в TUM. може значно скоротити кількість лазерних радарів, хімічних датчиків для медичної діагностики та чіпів для вимірювання якості повітря та їжі».
Кремнієво-германієвий сплав, виплавлений нашою компанією, може прийняти індивідуальні пропорції
Час публікації: 21 червня 2023 р