Wissenschaftler des Forschungszentrums Imec haben einen Weg gefunden, Laser direkt auf Silizium zu züchten. Bisher war es eine Herausforderung, Laser auf Chips zu platzieren, da Silizium, das in Sand gefunden wird, nicht für die Herstellung von Laser geeignet ist. Die besten Laser-Materialien wie Galliumarsenid (GaAs) sind nicht kompatibel mit Silizium. Die herkömmlichen Methoden erfordern die Verbindung dieser Materialien mit Silizium, was teuer und verschwenderisch ist. Imec hat eine Lösung gefunden, indem Laser direkt auf Silizium gezüchtet werden. Diese Entdeckung könnte zu günstigeren und skalierbaren photonischen Geräten führen und Anwendungen in der Datenkommunikation, im maschinellen Lernen und der KI transformieren.

Imec’s Ansatz basiert auf der Nano-Ridge-Technologie, die Defekte eindämmt, die die Leistung der Laser beeinträchtigen würden. Die Forscher bedecken eine Siliziumscheibe mit Siliziumdioxid und ätzen pfeilspitzenförmige Gräben ein, in die Galliumarsenid eingeführt wird. Die Laser verwenden Indiumgalliumarsenid (InGaAs) in mehrfachen Quantenbrunnen als optisch aktive Schicht und arbeiten bei Raumtemperatur mit kontinuierlicher elektrischer Einspeisung.

Dieser Ansatz könnte eine skalierbare und kostengünstige Lösung für die Integration von Lasern in die Siliziumphotonik bieten und den Weg für leistungsstarke optische Geräte der Zukunft ebnen.