Быстрый рост ИИ и интернета вещей увеличивает спрос на мощное и энергоэффективное аппаратное оборудование. Оптическая передача данных, позволяющая транслировать огромные объемы информации с минимальным расходом энергии, стала предпочтительным методом для расстояний более одного метра. Новейшая разработка ученых из Германии и Франции открывает путь к существенному снижению затрат и повышению производительности.
В недавнее время произошел прогресс в монолитно интегрированных оптически активных компонентах на кремниевых чипах. Были разработаны ключевые элементы, включая производительные модуляторы, фотодетекторы и волноводы. Однако, проблему представляет отсутствие эффективного источника света электрической накачки, состоящего исключительно из элементов 4 группы периодической таблицы. До сих пор такие источники традиционно изготавливались из материалов III–V групп, которые сложно и дорого интегрировать с кремнием.
Новый лазер решает эту проблему, пишет Science Daily. Он совместим со стандартной технологией производства микрочипов КМОП и подходит для легкой интеграции в существующие технологические процессы. По этой причине его можно рассматривать как последний отсутствующий инструмент кремниевой фотоники.
В отличие от предыдущих лазеров на германии-олове с высокоэнергетической оптической накачкой новый потребляет примерно столько же тока, как светодиод. Благодаря передовой структуре квантовых ям и кольцевидной геометрии лазер минимизирует потребление энергии и тепловыделение. В результате устройство показывает стабильную работу при температуре до 90 К (-183 °C).
Выращенный на обычной кремниевой подложке, которые используются в транзисторах, этот лазер стал первым действительно эффективным лазером из элементов четвертой группы. Правда, ему еще предстоит пройти оптимизацию, чтобы снизить порог генерации и достичь возможности эксплуатации при комнатной температуре.
Специалисты из Южной Кореи разработали технологию массового производства лазеров на квантовых точках. Они применили метод химического осаждения металлорганических соединений из газообразной фазы. В результате им удалось снизить стоимость их производства в 6 раз.
