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[半导体与半金属] 硅光子学未来方向 第101卷 || 面向硅光子学应用的晶格匹配Ga(NAsP)基激光器结构在CMOS兼容Si(001)晶圆上的单片集成
摘要： 硅光子学基于数十年来为在硅(001)精确晶向衬底上实现日益复杂的互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路而发展成熟的工艺技术。实现硅光子电路全功能化的关键组件之一是集成激光发射器，本卷《半导体与半金属》中对此亦有例证——书中展示并讨论了在CMOS兼容的硅(001)衬底上实现混合集成与单片集成激光源的各种技术路线的当前进展。这些激光集成方案可分为三大类：(i) 通过激光芯片/晶圆键合实现的混合集成方案（另见本系列第99卷中荒川等人撰写的"硅光子学量子点激光器"章节、孙与Lourdudoss撰写的"III-V族半导体在硅上的外延侧向过生长技术用于光子集成"章节、Volz等人撰写的"在CMOS兼容硅(001)晶圆上实现晶格匹配的Ga(NAsP)基激光器结构单片集成用于硅光子学应用"章节、施与刘撰写的"采用MOCVD技术在硅衬底上生长III-V族半导体及激光器"章节）；(ii) 晶格失配的标准III/V族半导体激光器堆叠的异质外延沉积技术（另见本系列第99卷中Vivien等人撰写的"硅光子学构建?？?#34;章节、松尾撰写的"硅上异质集成III-V族光子器件"章节）；(iii) 本章所述的在CMOS兼容硅(001)衬底上实现Ga(NAsP)基激光器的晶格匹配外延生长技术。
关键词： 砷化镓氮磷(Ga(NAsP))、互补金属氧化物半导体(CMOS)、单片集成、激光器集成、硅光子学
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用微转印技术实现的硅基III-V族光子集成电路
摘要： 硅光子学（SiPh）能实现紧凑型光子集成电路（PIC），在多种应用中展现出卓越性能。该平台已验证可实现各类光学功能，从而构建复杂而强大的光子芯片。然而激光源集成技术尚未成熟，这阻碍了最终硅基光子片上系统成本的进一步降低，并限制了该平台向更广泛应用领域的拓展。本文探讨了一种极具前景的技术——微转?。é蘐P），用于实现III-V族材料与硅基光子集成电路的集成。通过采用聚二甲基硅氧烷弹性体印章，可在不显著改变硅光子工艺流程的前提下，以大规模并行方式实现晶圆级III-V器件集成，从而大幅降低III-V/Si光子集成电路的成本。本文综述了近期利用μTP技术实现III-V光电探测器与激光器在硅基光子集成电路中集成的最新研究进展。
关键词： 微转移印刷、硅光子学、III-V族材料与硅集成、光子集成电路、激光器集成
更新于2025-09-12 10:27:22