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化合物半导体大事记之2006年：点亮硅芯片

2021/3/16 20:35:19 材料来源：化合物半导体杂志

硅光子学听起来太棒了，简直不像是真的。在最先进的晶圆厂生产的硅芯片微型赛道上呼啸而过的光子预示着未来将提供负担得起的、令人叹为观止的计算能力和超快的通信。但我知道你们会有疑虑，因为你们知道硅是不发光的。这使得光子芯片的制造成为一个相当大的挑战。

如果你想把光源放在芯片上，你需要找到一种方法，将III-V激光器和硅波导结合起来，同时解决这些材料之间严重的晶格不匹配所引起的问题。

这一努力的第一次重大成功是在2006年，英特尔的工程师与加州大学圣巴巴拉分校约翰·鲍尔的团队建立了合作伙伴关系。这些研究人员利用低温氧气等离子体在这两种材料的表面都创造了一层薄薄的氧化层。这一氧化层使得含有AlGaInAs量子阱的InP的芯片能够熔合到硅波导条上，从而产生一种电泵浦激光器。由于这些实体之间的良好耦合，硅波导在激光作用中起着基础性的作用。

在这一胜利的基础上，英特尔开发了一系列收发器产品并将其商业化。

2016年，该公司推出了支持100G通信的硅光电子收发器，两年后，该公司瞄准了这款产品在5G无线的应用前景。这款100G收发器有一个发射器和一个接收器模块，每个模块都有几个芯片。发射器包含几个InP激光器和一个对其信号进行编码的Mach-Zehnder调制器，接收器具有四个锗光电二极管芯片和一个跨阻抗放大电路。英特尔现在已经出货了300多万个基于其硅光子平台的100G可插拔式收发器，并展示了一款运行速度为400Gbit/s的四通道设备。

英特尔率先将InP激光器和硅光子学集成在一起。在这条50 Gbit/s的链路中，发射模块(左)从绿板中心的硅芯片发出激光，通过光纤传输到接收器模块(右)，第二个硅芯片检测激光器上的数据并将其转换回电信号

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