不同表面的集成激光器

在常用的绝缘体上硅（SOI）衬底上制造混合半导体激光器已被证明是具有挑战性的。现在，一位新星研究人员发明了一种创新技术，可以将激光器集成到不同的材料上。

结合混合激光器发光特性的III-V族半导体砷化镓和磷化铟，与传统的硅技术，在光通信系统中的应用提供了廉价的光子和微电子器件。PCBA加工

然而，它们的应用范围受到硅绝缘体（SOI）晶片在制造过程中主要用作衬底的低发光特性的限制。这刺激了多丽丝肯尼斯亭吴和他的同事们从一星级的数据存储研究所开发的激光对其他基材粘接III-V族的一种创新的技术，它是硅、石英、金属或金属合金。

通过使用超薄的氧化硅层将激光器连接到硅衬底上，研究人员发明了一种比直接键合更简单、更安全、更灵活的技术，它依赖于表面之间的化学键合。

“挑战是在衬底表面产生一层光滑的极薄的氧化硅层，”NG解释道。“通过在硅衬底上生长的薄膜，但不是在III-V族半导体基板，我们大大减少过程的复杂性和改进的两种材料之间的粘结强度。”

在用有机溶剂清洗表面后，研究人员将表面暴露在氧等离子体中以增加其粘合性能。然后，它们通过将两个衬底缓慢地结合在一起，在室温下启动接合过程，以减少它们之间的空气，从而确保更牢固的键。

结合当时在220摄氏度左右的相对较低的温度下完成，使氧化硅的超薄层导热层之间，减少了潜在的损坏的材料，加强债券和避免危险化学品的需要，如Piranha溶液和氢氟酸，用于直接连接。

这项工作演示了一种多功能片上激光器，它可以集成到任何材料平台上，并可能导致光子器件的新应用，如芯片检测器和调制器芯片技术。

“低温夹层方法比直接键合更简单，更安全，这意味着激光制造商不受衬底选择的限制，”NG说。

这项研究的一位*星附属研究人员来自美国数据存储研究所。