ما خرج من البحث هو الليزر الضيق النطاق الرفيع الذي يتوافق مع التصنيع الجماعي.
“تعمل الليزر بكفاءة على طول موجي واحد O-band” ، وفقًا لجمعية IEEE Photonics ، التي نشرت نتائج المشاريع. “O-band أمر مرغوب فيه لأنه يسمح بنقل الإشارات داخل الأجهزة الضوئية ذات التشتت المنخفض. يمكن تطبيق تقنية التكامل المقترحة على مجموعة متنوعة من تصميمات الدوائر المتكاملة الضوئية ، مما يمهد الطريق لتكامل متجانس قابل للتطوير لمصادر الإضاءة على الرقاقة للتطبيقات العملية.”
تشمل التحديات التي تواجه دمج الليزر في ICS السيليكون ما يلي: تنمية مواد III-V منخفضة العيوب ، وتحديد بنية ليزر فعالة وضوء اقتران بشكل فعال في أدلة الموجات على سطح الشريحة.
في هذه الحالة ، تم اختيار النقاط الكمومية INAS كوسيلة للليزر لأنها عيوب بلورية متسامحة بشكل طبيعي.
لتقليل هذه العيوب ، تم تصميم طبقات GAAs ذات الهندسة المنهندسة وطبقات Ingaas العازلة لتقليل آثار المشبكات السيليكون والكريستالية المتنوعة ، وتم ترسيبها بواسطة MOCVD.
علاوة على ذلك ، تم اختيار ترسب MBE لوضع طبقات بالتناوب من الكسوة البصرية والآبار الكمومية لمكدس الليزر.
“هؤلاء [quantum wells] وقال الباحث الرئيسي روزالين كوسيكا: “يتم تشكيل نقاط INAS تلقائيًا من خلال عملية التجميع الذاتي للضغط ، وذلك باستخدام وضع نمو طبقة سترانسكي-كراستانوف-كلس ، في MBE” ، “هي نقاط Inas داخل مصفوفة Ingaas”.
ستترك المكدس المخزن المؤقت مكدس الليزر مرتفعًا فوق دليل الموجات البصرية للسيليكون المُشكل مسبقًا على سطح الويفر ، لذلك شمل جزء من المخطط نقشًا عريضًا و 4 ملم الطويل ، أو الجيوب-عمقًا بدرجة كافية لفقدان “طبقات المخزن المؤقت-في سطح السيليكون قبل MOCVD.
هذه الخنادق لها تأثير ثانٍ.
عندما يتم حفر أكوام MOCVD و MBE الفوقية لتحديد الليزر ، يتم تركها مع جوانب مائلة. إذا كانت المكدس طويلًا ، فإن هذه المنحدرات تعني أن الدليل الموجي يمكن أن يبدأ فقط من 5 إلى 15μm عن نهاية الليزر ، وفقًا للباحثين ، مما يؤدي إلى فجوة في الهواء الطويلة و ~ 10db من التوهين البصري.
إن وجود المخزن المؤقت محصورًا في خندق يقلل من المنحدر ويسمح للدليل الموجي بالبدء في ما يقرب من 3μm من نهاية الليزر.
لتقليل التوهين بسبب الفجوة ، تم تهجير الهواء داخله عن طريق تدوير طبقة من مادة الاقتران البصرية benzocyclobutene على الشريحة.
كان الاقتران الناتج جيدًا بما يكفي لتطبيق تقنيتين مختلفتين لتشجيع الليزان الضيقة النطاق: مرنان حلقة من السيليكون المربوطة الجانبية ، أو عاكسات bragg الموزعة المنقوشة في أدلة موجية من سيليكون نيتريد على كل طرف من ليزر 4 ملم.
بالإضافة إلى العمل والتوافق مع عمليات صنع الرقائق القياسية ، أثبتت الأجهزة موثوقة.
“لقد أظهرت ليزرات النقطة الكمومية المتكاملة ليزر حتى 105 درجة مئوية ، و [calculated] وقال كوسككا:
تم نشر العمل على أنه “كمية النقطة DBR ليزر متكاملة متجانسة على الضوئيات السيليكون عن طريق التغاير في الجيب، في مجلة IEEE من تقنية Lightwave.
