Более того, как они показали в статье «Прямое запрещенное излучение из гексагональных германия и кремний-германиевых сплавов», опубликованной в журнале Nature, им это удалось.Длина волны излучения плавно регулируется в широком диапазоне.По их мнению, эти новые открытия могут позволить разрабатывать фотонные чипы непосредственно в кремниево-германиевых интегральных схемах.
Ключом к превращению сплавов SiGe в эмиттеры с прямой запрещенной зоной является получение германия и германий-кремниевых сплавов с гексагональной структурой решетки.Исследователи Технического университета Эйндховена совместно с коллегами из Технического университета Мюнхена и университетов Йены и Линца использовали нанопроволоки, изготовленные из другого материала, в качестве шаблонов для гексагонального роста.
Затем нанопроволоки служат шаблонами для германиево-кремниевой оболочки, на которую основной материал накладывает гексагональную кристаллическую структуру.Однако первоначально эти структуры не могли быть возбуждены для излучения света.Обменявшись идеями с коллегами из Института Вальтера Шоттки при Мюнхенском техническом университете, они проанализировали оптические свойства каждого поколения и в конечном итоге оптимизировали производственный процесс до такой степени, что нанопроволоки могли действительно излучать свет.
«В то же время мы достигли производительности, почти сравнимой с фосфидом индия или арсенидом галлия», — говорит профессор Эрик Баккерс из Технологического университета Эйндховена.Поэтому создание лазеров на основе германий-кремниевых сплавов, которые можно будет интегрировать в традиционные производственные процессы, может оказаться лишь вопросом времени.
«Если бы мы могли оптически обеспечить внутреннюю и межчиповую электронную связь, скорость можно было бы увеличить в 1000 раз», — сказал Джонатан Финли, профессор полупроводниковых квантовых наносистем в ТУМ.может значительно сократить количество лазерных радаров, химических датчиков для медицинской диагностики и чипов для измерения качества воздуха и продуктов питания».
Кремний-германиевый сплав, расплавленный нашей компанией, может принимать индивидуальные пропорции.
Время публикации: 21 июня 2023 г.