A pesquisa apresentada na conferência SPIE Photonics West, em San Francisco, destaca um avanço significativo na fabricação de lasers, uma componente essencial para circuitos fotônicos. Apesar de circuitos fotônicos em silício já serem utilizados em aplicações como sensores químicos e veículos autônomos, a necessidade de fontes de luz externas até agora limitava a sua eficiência.

Tradicionalmente, a fabricação de lasers de alta qualidade requer o uso de materiais semicondutores compostos, como o gallium arsenide, que não se integram bem ao silício. O desafio era expandir a capacidade de produção de lasers que funcionam em wafers de silício, que são o padrão na fabricação de circuitos eletrônicos.

A solução apresentada envolve o uso de uma camada de silício dioxide, onde ranhuras em forma de flecha são cortadas para confinar e gerenciar defeitos cristalinos que normalmente se espalhariam. Os pesquisadores depositam o arseneto de gálio nas ranhuras, evitando que os defeitos impactem as partes ativas do dispositivo.

1. Crescimento da camada de silício dioxide inicial.

2. Corte de ranhuras em forma de seta na camada.

3. Deposição do arseneto de gálio apenas nas ranhuras.

4. Controle da compressão dos defeitos cristalinos.

5. Desenvolvimento de lasers com características específicas, como comprimento de onda.

6. Produção em larga escala em wafers de 300 mm.

Os resultados promissores indicam que esta abordagem pode facilitar a produção escalável e de baixo custo de circuitos fotônicos. Durante a apresentação, a equipe da Imec mencionou que os lasers desenvolvidos operam em um comprimento de onda de aproximadamente 1.020 nm, e estão explorando a capacidade de gerar comprimentos de onda mais longos.

- A técnica pode revolucionar a fabricação de circuitos fotônicos. - Potencial para aplicações em telecomunicações. - Expectativas de melhoria na durabilidade dos dispositivos. - Possibilidade de integração em tecnologia de veículos autônomos.

Essas inovações não apenas prometem melhorar a eficiência dos circuitos fotônicos, mas também destacam a importância de soluções inovadoras para desafios complexos na fabricação de dispositivos eletrônicos.

A nova abordagem da Imec pode representar um avanço crucial para o futuro da tecnologia fotônica, potencialmente transformando o setor de eletrônicos com a produção mais acessível e eficiente de lasers. Fique atento às novidades e não deixe de se inscrever em nossa newsletter para receber mais informações e análises sobre inovações tecnológicas.

FONTES:

1. Katherine Bourzac - IEEE Spectrum

2. SPIE Photonics West

3. Nature

4. Photonics West

5. Brian Corbett - University College Cork