原创 日本科研人员演示在硅芯片上集成GaN发射器和光学材料

丰桥科技大学(Toyohashi University of Technolog)最近演示了如何将GaN发射器和其他光学材料集成到硅衬底中。研究人员称已经解决了硅和III-V族材料晶格失配的问题，从而使未来硅芯片上引入光学部件成为可能。

硅光子学已经验证了大部分的光学功能，包括波导、谐振和开关，但是对于镓、砷、铟以及其他各种氮化物等III-V族材料的光发射依然是一个难题。

现在，丰桥科技(日本爱知县)该项目的负责人Akihiro Wakahara和其同事宣布，已经发明了一种减少硅和II-V族材料之间晶格失配的方法，从而使光发射器，包括激光器，可以集成于硅芯片上。

Wakahara的团队制作了一个一位光电计数器电路以作示意。该电路在同一块芯片上同时具备硅场效应晶体管(FET)和氮磷化镓(GaPN)LED。解决硅和III-V族材料之间晶格失配的关键，是通过使用增强迁移的III–V–N合金生长一层磷化镓(GaP)薄膜外延。由此产生的晶格匹配的Si/GaPN/Si异质结构再采用双腔分子束外延(MBE)法来生长在硅衬底上。

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