Y9T83 华为硅基直接生长量子点激光器

更新时间:2023-03-24 08:03:04 阅读量:938

硅光集成与激光器有多种结合方式,陆陆续续写过好几十篇硅基混合集成III V族材料的激光器结构与性能。

硅光芯片,可以采用氧原子做异质键合层,Intel等公司的类型,也可以采用硅晶圆直接外延生长。


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外延直接生长,由于硅的晶格与InP不适配,以前需要做斜切晶圆,避开位错,后来在001面可直接生长,001面的硅是CMOS集成电路以及硅光集成晶圆的通用晶向,2022合集写过的,就不画图了哈,这又分为两类,一类是平面生长,一类是V型槽生长,平面生长需要较厚的缓冲层,V型槽生长可大幅度降低缓冲层厚。

基于001面的两类结构,V型槽生长可以采用传统量子阱技术,而表面生长受限于晶格缺陷,只好选择量子点技术。


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华为这次,选择001面外延直接生长型的表面生长,量子点技术。脊型宽度2.5μm,III V族材料厚度5.2μm,芯片长度1mm,激光器类型是FP型,量子点材料选择InAs,波长O波段


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给出了25℃与85℃的PI曲线,以及3000小时的可靠性数据,这是非常非常不容易,这些年量子点这种工艺的可靠性,硅基三五族的可靠性,都是非常艰难走到如今的。


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2021/2022合集里多次提到量子点,其中一个好处就是温度不敏感,高温时激光器的性能劣化的不严重。Y9T83是华为的硅基量子点激光器,Y9T64是华为的量子阱激光器,对比一下,量子点在高温时斜率下降很少


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华为这个是硅基三五族激光器,再对比一下与Intel的硅基三五族激光器曲线,当然这不真正意义上的对比,他们二者的温度不一样,总的来看,他们处于基本接近的状态。


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在非斜切的001硅基表面生长,能接近现在主流传统工艺激光器的PI曲线,可太不容易以。

在2022合集下,有过一个和现在华为选择的技术路线基本一致的激光器设计,五年前25℃,800mA电流,输出功率为40mW,而2023年,120mA电流就可以输出40mW。

85℃,2018年那条虚线,基本算贴地运行了,3000mA输出2mW功率。


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3月25号,硅光集成议题


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