韓國(guó)開(kāi)發(fā)出大規(guī)模生產(chǎn)量子點(diǎn)激光器的技術(shù)
韓國(guó)研究人員成功開(kāi)發(fā)出量產(chǎn)量子點(diǎn)激光器的技術(shù)，這種激光器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和量子通信領(lǐng)域。這一突破為將半導(dǎo)體激光器的生產(chǎn)成本降至目前的六分之一鋪平了道路。 ytz8=\p_b
這項(xiàng)研究發(fā)表在《合金與化合物雜志》（Journal of Alloys and Compounds）上。 \u8,!) 4i
電子通信研究院（ETRI）宣布，他們?cè)陧n國(guó)首次開(kāi)發(fā)出利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)量子點(diǎn)激光器的技術(shù)。 G/(*foT8SE
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金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD） ppFYc\&=
ETRI 光通信元件研究科已在砷化鎵（GaAs）基板上成功開(kāi)發(fā)出砷化銦/砷化鎵（InAs/GaAs）量子點(diǎn)激光二極管，適用于光通信中使用的 1.3 µm 波段。 :'Xr/| s
傳統(tǒng)上，量子點(diǎn)激光二極管是利用分子束外延（MBE）技術(shù)生產(chǎn)的，但這種方法由于生長(zhǎng)速度慢而效率低下，使得大規(guī)模生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。通過(guò)利用生產(chǎn)效率更高的 MOCVD，研究團(tuán)隊(duì)大大提高了量子點(diǎn)激光器的生產(chǎn)效率。量子點(diǎn)激光器以其出色的溫度特性和對(duì)襯底缺陷的較強(qiáng)耐受性而著稱，可實(shí)現(xiàn)更大的襯底面積，從而降低功耗和生產(chǎn)成本。 @'gl~J7
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量子點(diǎn)激光器高溫運(yùn)行（75 攝氏度）數(shù)據(jù)。 p%8 v`
新開(kāi)發(fā)的量子點(diǎn)制造技術(shù)擁有高密度和良好的均勻性。生產(chǎn)出的量子點(diǎn)半導(dǎo)體激光器可在高達(dá) 75 攝氏度的溫度下連續(xù)工作，這表明 MOCVD 技術(shù)取得了世界領(lǐng)先的成果。 I.9o`Q[8&
以前，光通信設(shè)備使用昂貴的 2 英寸磷化銦（InP）襯底，導(dǎo)致制造成本居高不下。新技術(shù)使用的砷化鎵襯底成本不到 InP 襯底的三分之一，預(yù)計(jì)可將通信半導(dǎo)體激光器的制造成本降至六分之一以下。 ]#5^&w)'
該技術(shù)能夠使用大面積襯底，因此能夠顯著減少工藝時(shí)間和材料成本。 -#%X3F7/w
研究小組計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化和驗(yàn)證這項(xiàng)技術(shù)，以提高其可靠性，并將其轉(zhuǎn)讓給國(guó)內(nèi)光通信公司。這些公司將通過(guò) ETRI 的半導(dǎo)體代工廠獲得關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施支持，從而加快商業(yè)化進(jìn)程。 |*E"G5WZM
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2 英寸和 6 英寸化合物半導(dǎo)體襯底的比較。 9v$qrM`8
預(yù)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)間和生產(chǎn)成本的減少將提高產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并有可能增加國(guó)際市場(chǎng)份額。這一進(jìn)步有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)光通信元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 ns26$bU
在現(xiàn)代社會(huì)，光通信是我們的支柱產(chǎn)業(yè)。研究團(tuán)隊(duì)的這一成果必將為光源的發(fā)展、公寓樓與大城市的連接以及海底光纜的發(fā)展帶來(lái)革命性的變化。 gVA; `<
這項(xiàng)研究的參與者之一、忠北國(guó)立大學(xué)的 Dae Myung Geum 教授說(shuō)：“量子點(diǎn)的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)可以大大降低高價(jià)光通信設(shè)備的生產(chǎn)成本，提高國(guó)家光通信元件產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，并為基礎(chǔ)科學(xué)研究做出巨大貢獻(xiàn)。”
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來(lái)自 ETRI 光通信元件研究部門(mén)的 Ho Sung Kim 博士表示：“這項(xiàng)研究成果是確保商業(yè)可行性和基礎(chǔ)創(chuàng)新的最佳范例，有可能改變光通信半導(dǎo)體激光器行業(yè)的模式�！� df
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相關(guān)鏈接：https://phys.org/news/2024-06-technology-mass-quantum-dot-lasers.html %A2`&:ip
論壇鏈接：https://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.173823
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