（原标题：硅光，临了一块拼图？）

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海外商榷团队推出首款旨在与硅无缝集成的电泵浦邻接波半导体激光器。

来自德国于利希商榷中心 (FZJ)、斯图加特大学、莱布尼茨高性能微电子商榷所 (IHP) 偏激法国互助伙伴 CEA-Leti 的科学家到手建造出第一台鼓胀由 IV 族元素（在元素周期表中时时称为“硅族”）制成的电泵浦邻接波半导体激光器。

这种立异的激光器由堆叠的超薄硅锗锡层和锗锡层组成。值得宝贵的是，这是第一款平直在硅晶片上滋长的同类激光器，为片上集成光子学的发展铺平了谈路。该商榷着力已发表在著名期刊《当然通信》上。

对节能光子学的需求赓续增长

东谈主工智能(AI) 和物联网 (IoT)的快速发展鼓吹了对功能越来越纷乱、节能硬件的需求。光学数据传输大要传输大齐数据，同期最大戒指地减少能量耗损，已成为一米以上距离的首选模式，即使在较短的距离中也具有上风。

这一发展指向当年采选低本钱光子集成电路 (PIC) 的微芯片，可显赫省俭本钱并提升性能。

频年来，在硅芯片上单片集成光学有源元件方面得到了首要阐述。高性能调制器、光电探伤器和波导等枢纽元件依然建造出来。然则，恒久以来的挑战是缺少仅使用 IV 族半导体的高效电泵浦光源。

到现在为止，此类光源传统上依赖于 III-V 材料，这些材料很难与硅集成，因此本钱昂贵。这种新式激光器科罚了这一问题，使其与用于芯片制造的传统 CMOS 时刻兼容，并相宜无缝集成到现存的硅制造工艺中。因此，它不错被视为硅光子学用具箱中“临了一块缺失的拼图”。

新式激光器的枢纽立异

商榷东谈主员初次展示了硅基电泵浦 IV 族激光器的邻接波操作。与之前依赖高能光泵浦的锗锡激光器不同，这种新式激光器在 2 伏 (V) 电压下仅以 5 毫安 (mA) 的低电流注入启动，与发光二极管的能耗相当。

该激光器采选先进的巨额子阱结构和环形几何结构，最大戒指地缩短了功耗和热量产生，大要在高达 90 开尔文 (K) 或零下 183.15 摄氏度 (°C) 的温度下踏实启动。

它是在范例硅晶片（如用于硅晶体管的晶片）上滋长的，代表了第一个信得过“可用”的 IV 族激光器，尽管需要进一步优化以进一步缩短激光阈值并杀青室温操作。然则，早期光泵锗锡激光器的到手标明了一条明显的前进谈路，这些激光器在短短几年内就从低温发展到室温操作。

光泵浦激光器需要外部光源来产生激光，而电泵浦激光器则在电流畅过二极管时产生光。电泵浦激光器时时更节能，因为它们平直将电能调度为激光。

该商榷小组由来自于利希商榷中心 PGI-9 的 Buca 博士指令，多年来一直在建造锡基 IV 族合金，并与 IHP、斯图加特大学、CEA-Leti、C2N-Université Paris-Sud 和米兰理工大学等互助伙伴互助。他们依然展示了其在光子学、电子学、热电学和自旋电子学规模的期骗后劲。凭借这一新建设，硅光子学为下一代微芯片提供一体化科罚有策画的愿景现已举手投足。

如有硅光流片需求，

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https://scitechdaily.com/silicon-photonics-breakthrough-the-last-missing-piece-now-a-reality/

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