韓國開發出大規模生產量子點激光器的技術
韓國研究人員成功開發出量產量子點激光器的技術，這種激光器被廣泛應用於數據中心和量子通信領域。這一突破爲將半導體激光器的生產成本降至目前的六分之一鋪平了道路。這項研究成果以《High-temperature and continuous wave-operation of all-MOCVD grown InAs/GaAs quantum dot laser diodes with highly strained layer and low temperature p-AlGaAs cladding layer》爲題，發表在Journal of Alloys and Compounds上。
電子通信研究院（ETRI）宣佈，他們在韓國首次開發出利用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）系統大規模生產量子點激光器的技術。
ETRI 光通信元件研究科已在砷化鎵（GaAs）基板上成功開發出砷化銦/砷化鎵（InAs/GaAs）量子點激光二極管，適用於光通信中使用的 1.3 µm 波段。
傳統上，量子點激光二極管是利用分子束外延（MBE）技術生產的，但這種方法由於生長速度慢而效率低下，使得大規模生產面臨挑戰。通過利用生產效率更高的 MOCVD，研究團隊大大提高了量子點激光器的生產效率。量子點激光器以其出色的溫度特性和對襯底缺陷的較強耐受性而著稱，可實現更大的襯底面積，從而降低功耗和生產成本。
新開發的量子點製造技術擁有高密度和良好的均勻性。生產出的量子點半導體激光器可在高達 75 攝氏度的溫度下連續工作，這表明 MOCVD 技術取得了世界領先的成果。以前，光通信設備使用昂貴的 2 英寸磷化銦（InP）襯底，導致製造成本居高不下。新技術使用的砷化鎵襯底成本不到 InP 襯底的三分之一，預計可將通信半導體激光器的製造成本降至六分之一以下。該技術能夠使用大面積襯底，因此能夠顯著減少工藝時間和材料成本。研究小組計劃進一步優化和驗證這項技術，以提高其可靠性，並將其轉讓給國內光通信公司。這些公司將通過 ETRI 的半導體代工廠獲得關鍵技術和基礎設施支持，從而加快商業化進程。
預計開發時間和生產成本的減少將提高產品價格競爭力，並有可能增加國際市場份額。這一進步有望推動國內光通信元件產業的發展。在現代社會，光通信是我們的支柱產業。研究團隊的這一成果必將爲光源的發展、公寓樓與大城市的連接以及海底光纜的發展帶來革命性的變化。
這項研究的參與者之一、忠北國立大學的 Dae Myung Geum 教授說：“量子點的大規模生產技術可以大大降低高價光通信設備的生產成本，提高國家光通信元件產業的競爭力，併爲基礎科學研究做出巨大貢獻。”來自 ETRI 光通信元件研究部門的 Ho Sung Kim 博士表示：“這項研究成果是確保商業可行性和基礎創新的最佳範例，有可能改變光通信半導體激光器行業的模式。”相關鏈接：https://phys.org/news/2024-06-technology-mass-quantum-dot-lasers.html
論壇鏈接：https://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.173823
2024年光行天下廣告位火熱出租中：http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-151679.html
更多內容請到光行天下: http://www.opticsky.cn
科研稿件|技術文章投遞: [email protected]
