香港科技大学有个报告,说的是III–V lasers selectively grown on (001) silicon,
也就是在001硅上生长III V族材料,用于制作激光器或探测器。
先记一下001这个晶向。
在OFC2022的PPT汇编里,我把香港科技大学的生长面解读为111面。
人家香港科技大学说在001硅上生长,我说人家在111的硅上生长,还说没写错,不矛盾,这不就是抬杠呀。
稍微解释一下,在2022合集里也写过晶体方向。
常规的晶圆切下来后,这个切面是001面
在001面上去生长InP,也细分为两类,一类是表面地毯式生长,一类是V型槽生长,V型槽生长是香港科技大学的选择技术路线。
001和111,我在图上画一下。
再回到OFC的PPT汇编这个解析中,我写111,重点描述的是原子的结合面,香港科技大学的重点描述的是晶圆正切。
晶圆要正切,很重要,一会儿说原因。
早期在001的晶圆表面直接生长InP,需要很厚的缓冲层。
因为我们的表面不可能原子分布是正片在一个层高,总会出现台阶,以前的CMOS集成电路,现在的硅光集成,都是在硅上制作的,硅就一个元素,不在乎有没有台阶。生长时,下一个硅的结合,还是很好的分布
可,如果在硅上长InP,磷化铟,那是两个元素的化合物半导体。那么在有台阶的单元素硅上生长化合物磷化铟(其他化合物也一样,只要不是单元素),就有可能出现位错。
原本铟的旁边是磷,可是会出现铟的旁边还说铟,这就形成了“反相畴”,不能用来制作激光器和探测器的。
要避免反相畴,或者用晶圆斜切的方式进行,斜切就做不了常规的集成电路和硅光集成的常用工艺了呀。
正切很重要。
正切就要很厚的缓冲层
下图是香港科技大学在做综述时,对001晶圆表面在横切,直接生长的量子点激光器的发光过程。
在001正切晶圆表面,兼容传统的集成工艺前提下,利用111的生长面,就能极大的降低缓冲层的厚度,
有这个111的V型生长面,既可以纵向生长,也可以横向生长,香港科技大学更倾向于横向生长,也就是我在OFC2022 PPT汇编中提及的波导高度,以及辅助模板的工艺路线。
11月26号,我们做一个ECOC2022的解析,把各家的观点和技术汇总一下。