p A produção de lasers semicondutores em um wafer de silício é uma meta de longa data para a indústria de eletrônicos, mas sua fabricação revelou-se um desafio. Agora, pesquisadores da A * STAR desenvolveram uma maneira inovadora de fabricá-los que é barata, simples e escalonável. p Lasers de silício híbridos combinam as propriedades de emissão de luz de semicondutores do grupo III-V, como arsenieto de gálio e fosfeto de índio, com a maturidade das técnicas de fabricação de silício. Esses lasers estão atraindo considerável atenção, pois prometem ser baratos, dispositivos ópticos de produção em massa que podem se integrar com elementos fotônicos e microeletrônicos em um único chip de silício. Eles têm potencial em uma ampla gama de aplicações, de comunicação de dados de curta distância a alta velocidade, transmissão óptica de longa distância.

p No processo de produção atual, Contudo, lasers são fabricados em wafers semicondutores III-V separados antes de serem alinhados individualmente a cada dispositivo de silício - um processo demorado, processo caro que limita o número de lasers que podem ser colocados em um chip.

p Para superar essas limitações, Doris Keh-Ting Ng e seus colegas do A * STAR Data Storage Institute desenvolveram um método inovador para produzir um semicondutor III-V híbrido e uma microcavidade óptica de silício sobre isolante (SOI). Isso reduz muito a complexidade do processo de fabricação e resulta em um dispositivo mais compacto.

p "É muito desafiador gravar toda a cavidade, "diz Ng." Atualmente, não há uma única receita e máscara de etch que permita que toda a microcavidade seja gravada, e então decidimos desenvolver uma nova abordagem. "

p Ao anexar primeiro um filme fino de semicondutor III-V a um wafer de óxido de silício (SiO2) usando um processo de ligação térmica entre camadas de SOI, eles produziram uma forte ligação que também remove a necessidade de agentes oxidantes fortes, como a solução de Piranha ou ácido fluorídrico.

p E usando uma técnica de máscara dupla para gravar a microcavidade que confinou a gravação à camada pretendida, eles eliminaram a necessidade de usar múltiplos ciclos de litografia e corrosão de sobreposição - um procedimento desafiador.

p "Nossa abordagem reduz o número de etapas de fabricação, reduz o uso de produtos químicos perigosos, e requer apenas uma etapa de litografia para concluir o processo, "explica Ng.

p O trabalho apresenta, pela primeira vez, uma nova configuração de heterocore e processo de fabricação integrado que combina ligação entre camadas de SiO2 de baixa temperatura com máscara rígida dupla, padronização de litografia única.

p “O processo não só possibilita a produção de dispositivos heterocore, também reduz muito os desafios de fabricá-los, e poderia servir como uma microcavidade híbrida alternativa para uso pela comunidade de pesquisa, "diz Ng.