Hơn nữa, như họ đã trình bày trong bài báo “Phát xạ vùng cấm trực tiếp từ hợp kim germanium lục giác và hợp kim silicon-germanium” đăng trên tạp chí Nature, họ đã có thể làm được điều đó. Bước sóng bức xạ được điều chỉnh liên tục trong một phạm vi rộng. Theo họ, những khám phá mới này có thể cho phép phát triển chip quang tử trực tiếp trong các mạch tích hợp silicon-germanium.
Chìa khóa để chuyển đổi hợp kim SiGe thành bộ phát bandgap trực tiếp là thu được hợp kim germanium và germanium-silicon có cấu trúc mạng lục giác. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Eindhoven, cùng với các đồng nghiệp từ Đại học Kỹ thuật Munich và các trường đại học Jena và Linz, đã sử dụng các dây nano làm từ một vật liệu khác làm khuôn cho sự phát triển hình lục giác.
Sau đó, các dây nano đóng vai trò là khuôn mẫu cho lớp vỏ germanium-silicon mà vật liệu bên dưới tạo ra cấu trúc tinh thể lục giác. Tuy nhiên, ban đầu những cấu trúc này không thể bị kích thích để phát ra ánh sáng. Sau khi trao đổi ý tưởng với các đồng nghiệp tại Viện Walther Schottky thuộc Đại học Kỹ thuật Munich, họ đã phân tích các đặc tính quang học của từng thế hệ và cuối cùng đã tối ưu hóa quy trình sản xuất đến mức các dây nano thực sự có thể phát ra ánh sáng.
Giáo sư Erik Bakkers từ Đại học Công nghệ Eindhoven cho biết: “Đồng thời, chúng tôi đã đạt được hiệu suất gần như tương đương với indium phosphide hoặc gallium arsenide”. Do đó, việc tạo ra tia laser dựa trên hợp kim germanium-silicon có thể được tích hợp vào các quy trình sản xuất thông thường chỉ còn là vấn đề thời gian.
Jonathan Finley, giáo sư về hệ thống nano lượng tử bán dẫn tại TUM cho biết: “Nếu chúng tôi có thể cung cấp thông tin liên lạc điện tử bên trong và giữa các chip về mặt quang học, tốc độ có thể tăng lên gấp 1.000 lần”. có thể giảm đáng kể số lượng radar laser, cảm biến hóa học để chẩn đoán y tế và chip để đo chất lượng không khí và thực phẩm.”
Hợp kim silicon germanium do công ty chúng tôi nấu chảy có thể chấp nhận tỷ lệ tùy chỉnh
Thời gian đăng: 21/06/2023