介质辅助键合Ⅲ-Ⅴ/硅基混合集成金属限制激光器

硅基键合Ⅲ-Ⅴ材料激光器,作为互补氧化物半导体(CMOS)兼容硅基光互连系统中的一个关键元件,近年来引起了人们的高度重视并得到了广泛的研究。金属限制结构可以增强器件对光场的限制,提高界面反射率和工艺容差,从而实现小体积低能耗硅片上集成光源。对金属限制介质辅助键合Ⅲ-Ⅴ/硅基混合集成激光器进行了研究,介绍了该激光器的基本原理和实验方案,并对制作的不同结构激光器的特性进行了分析,该研究工作的开展将有助于实现Ⅲ-Ⅴ/硅基混合集成激光器在低能耗高带宽的硅基光互连中的应用。     

基于端面耦合的InP基激光器/硅光波导混合集成技术研究

针对硅光子集成回路缺少实用化光源的问题,提出了一种1.55μm波段InP基FP激光器芯片、InP基PIN光电探测器芯片与硅光波导芯片集成模块的设计与制备方法。使用CMOS工艺兼容的硅光无源器件制备工艺,设计并制备了倒拉锥型端面耦合器,与锥形透镜光纤耦合效率为36.7%。采用微组装对准技术将激光器芯片与硅波导芯片耦合、UV固化胶固化后耦合效率为35.8%,1 dB耦合对准容差横向为1.2μm,纵向为0.95μm。     

硅基键合激光器的研究进展

硅基的光电子集成以及光集成将满足未来信息传输处理的要求。目前制作硅基激光器的方法主要分为两类,异质结外延生长和异质材料键合。键事方法克服了异质结外 可避免的晶格失配和材料热膨胀系数非共容性的缺点,它可以将具有直接带隙结构的半导体材料键合到硅片上,从而制作出硅基键合激光器件。特别是年来来发展起来的低落曙直接合技术,使发光器件与微电子器件的硅基混合光电集成成为可能。     

Ⅲ-Ⅴ族激光器在硅片上实现直接集成

正蒙彼利埃和CNRS(法国)大学的研究人员已经实现了硅衬底上直接外延一体化的一个Ⅲ-Ⅴ半导体激光二极管。该二极管由D'ELECTRONIQUEDUSUD研究所(IES)nanoMIR组制造,在30v的温度上,工作在连续波(CW)模式,在2微米波长时,其发射功率是几毫瓦。     

应用于光互连的金属限制介质辅助键合III-V/硅基混合集成激光器

硅基键合III-V 材料激光器,作为互补氧化物半导体(CMOS)兼容硅基光互连系统中的一个关键元件,近年来引起了人们的高度重视并得到了广泛的研究。金属限制结构可以增强器件对光场的限制,提高界面反射率和工艺容差,从而实现小体积低能耗硅片上集成光源。对金属限制介质辅助键合III-V/硅基混合集成激光器进行了研究,介绍了该激光器的基本原理和实验方案,并对制作的不同结构激光器的特性进行了分析,该研究工作的开展将有助于实现III-V/硅基混合集成激光器在低能耗高带宽的硅基光互连中的应用。     

Si基发光的研究进展

回顾了Si基发光的研究历程,归纳分析了新近几种实现Si发光的方法和其优缺点,其中包括多孔Si发光、GeSi/Si量子阱发光、Sip-n结位错发光、CMOSSi基发光、PERL结构Si基发光等方法。重点介绍了PERL结构Si基发光,分析了结构设计中的几个关键性因素。该结构利用了光电转换可逆性原理,基于普通的单光子和双光子辅助次禁带弱光发射过程,通过把位于有关的次禁带波长的吸收最小化,同时减少二极管内寄生无辐射复合的作用范围。期望通过该综述提高国内研究者对PERLSi基发光的重视,开拓以PERL为新思路、新方法的Si基光互连方向研究的新进展。     

应用于光子集成的硅基混合集成人工微结构硅波导输出激光器研究

目前,硅光子集成在光通信和信号处理、微电子系统的片内和片间互连领域成为研究热点。虽然其基础元件如波导、输入/输出(I/O)耦合器、波分复用器、调制器和光探测器性能达到了一定水平,但是硅光子集成回路仍面临挑战,原因是硅基激光光源的制作仍然是一个技术难题。综述了近年来硅基混合集成激光器的进展,介绍了课题组的研究成果。将微结构引入到硅基混合集成硅波导输出激光器中,提出了新型的III-V/硅混合集成的微结构硅波导输出单模激光器。此新型激光器工作在通信波段。其中,InGaAlAs增益结构是通过晶片直接键合的方式与具有微结构的SOI(Si/SiO2/Si)集成。激光器模式选择机制是基于SOI中的周期微结构,仅通过标准光刻即可实现。微结构激光器室温连续输出为0.85mW,脉冲输出为3.5mW,边模抑制比为25dB。     

光子集成混沌半导体激光器研究进展（特邀）

混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在保密光通信、高速随机数、混沌激光雷达、混沌光时域反射仪和分布式光纤传感等领域具有重要的应用价值。光子集成混沌激光器是混沌激光应用的核心器件,具有体积小、性能稳定、成本低等优点。综述了近十年来光子集成混沌半导体激光器的进展及其主要应用。首先介绍了混沌半导体激光器的集成方式;接着介绍了光子集成混沌半导体激光器的分类,根据其扰动方式讨论了直腔单反馈、多腔反馈、环形腔反馈、二维外腔反馈、互注入等结构,并对比分析了各自的优势与输出特性;然后介绍了光子集成混沌半导体激光器在光时域反射仪、保密光通信和高速随机数产生等方面的应用;最后,讨论了光子集成混沌激光器的关键集成技术、时延特征抑制及间歇混沌的特性。     

Si激光器的研究现状

概述了Si激光器的研究现状。介绍了Si激光器可能的激射机构，它们是多孔硅发光、Si中杂质发光、Si—Ge量子阱发光等。介绍了Si激光器近期的研究情况以及实用化所面临的技术问题。     

三维集成封装中的TSV互连工艺研究进展

为顺应摩尔定律的增长趋势,芯片技术已来到超越"摩尔定律"的三维集成时代。电子系统进一步小型化和性能提高,越来越需要使用三维集成方案,在此需求推动下,穿透硅通孔(TSV)互连技术应运而生,成为三维集成和晶圆级封装的关键技术之一。TSV集成与传统组装方式相比较,具有独特的优势,如减少互连长度、提高电性能并为异质集成提供了更宽的选择范围。三维集成技术可使诸如RF器件、存储器、逻辑器件和MEMS等难以兼容的多个系列元器件集成到一个系统里面。文章结合近两年的国外文献,总结了用于三维集成封装的TSV的互连技术和工艺,探讨了其未来发展方向。     

一种半导体激光器混合集成封装技术

介绍一种满足新型光网络传输要求的半导体激光器的混合集成封装技术,它集结构、光路、电路、软件及工艺等设计于一体,实现12路大功率光信号独立或同时发射,通过相关技术手段快速实现可调谐波长并能持续稳定工作.详细描述各单元架构以及最终的测试结果.     

单片集成可调谐半导体激光器研究进展

单片集成可调谐半导体激光器的使用为光纤通信系统和智能光网络带来极大的灵活性、可扩展性以及经济性.文章综述了单片集成可调谐半导体激光器的调谐机制、结构特点以及性能比较,概要介绍了最新研究进展情况,分析了相关发展趋势和市场应用前景.     

应变补偿InGaAsP/InP量子阱DFB激光器与“扇形”光放大器的集成

本文在国内首先报道采用ＭＯＶＰＥ技术研制成功了ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ应变补偿型量子阱ＤＦＢ激光器与“扇形”光放大器的集成器件，实现了３０ｍＷ单纵模工作．采用调制光放大器、静态偏置ＤＦＢ激光器的方法，产生了低啁啾、高功率的单纵模高频光脉冲．集成器件的研制成功，为其它含介质光栅反射器的光子集成器件的研制开辟了一条广阔的道路．