“欧洲团队为硅芯片生产高效激光器”

据forschungszentrumj lich的科学家说， 他们离直接将激光集成到硅中更近了一步。他们分别是巴黎的中央航空公司( C2N )、法国的微电子公司和CEA-LETI-Golleti-Golobile公司 开发半导体激光器，其效率与以前传说的si上gaas半导体激光器相同(日本电气，doi:10.1038 / s41566-020-0601-5 )

与目前的电子工艺相比，光数据传输提高了数据速率和范围，降低了能源。 因此，每当电缆长度超过1米，计算和数据中心默认为光纤。 将来，由于对基板和芯片向芯片传输数据的要求越来越高，光学处理方式需要越来越短的距离。 它特别适用于需要在大型互联网中传输大量数据以训练芯片和算法的人工智能( ai )系统。

forschungszentrumj lich的petergr nberg研究所( pgi )主任detlevgr tzmacher解释说，最重要的缺失组件是廉价的激光器，这是实现高数据速率所必需的。 与基于硅的cmos技术兼容的泵浦激光器将成为理想的选择。 -9)。 由于整个芯片的生产最终基于该技术，因此在芯片的制造过程中可以轻松地对激光进行整形。

gr tzmacher解释说，激光组件目前在外部制造，之后需要集成，技术上很昂贵。

相反，可以在cmos的制造过程中制造新的激光器。 j lich的研究者们明确了通过gesn系统可以得到激光发光。 决策因素是锡的含量很高。 那时锡的含量为12%，远远超过1%的溶解度极限。

尤利希的彼得·格林伯格研究所( pgi-9 )的事业小组组长邓布利多说:“纯粹的锗本质上是一种类似硅的间接半导体。 高浓度锡直接转换成激光源的半导体。 中显示了当前的缩放比例。

j lich开发的专利获取外延生长技术已经被世界许多研究小组使用。 通过进一步提高锡浓度，不仅低温而且在0℃下工作的激光被制造出来。

但是，nils von den driesch解释说，锡含量高会降低激光效率。 激光需要比较高的泵功率。 锡含量为12%至14%时，我们已经需要100-300千瓦/厘米2。 因此，试图通过降低锡的浓度并进一步施加压力来补偿锡的浓度，从而大幅改善了光学性能。

对于新的激光器，锡含量降低到约5%，所需的泵功率降低到0.8 kw / cm2。 这个产生的废热非常少，这个激光器是第一个iv类半导体激光器，不仅可以在脉冲状态下工作，也可以在连续状态下工作，也就是说可以作为连续波激光器工作。

这些值表明，锗锡激光器在技术上是可行的，其效率与在si上生长的普通iii-v半导体激光器相等。 这与在室温下工作的工业用泵浦激光器也很接近。 机构负责人gr tzmacher进行了说明。 目前，这种新型激光器仅限于光激发和约-140degc的低温。

这种激光不仅对光数据传输，而且对各种其他应用也很感兴趣。 这是因为2-4 m的红外线范围内的对应波长几乎没有廉价的替代品。 潜在的应用范围从红外线和夜视系统到用于监测气候研究环境的气体传感器，再到用于医学诊断的呼吸气体的分解。

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