Исследователям удалось объединить кремний и элементы групп III-V

Специалисты технологического института Тоёхаси (Toyohashi University of Technology) продемонстрировали интеграцию эмиттеров из нитрида галлия и других оптических элементов на кремниевой подложке. По словам исследователей, им удалось решить проблему рассогласования параметров кристаллических решеток кремния и элементов групп III-V. Это открывает дорогу к объединению оптических компонентов и кремниевых чипов.

Средствами кремниевой фотоники можно реализовать большинство оптических элементов, включая волноводы, резонаторы и ключи. Однако для изготовления эмиттеров необходимо использовать галлий, индий и другие элементы, принадлежащие группам III-V в периодической таблице Менделеева.

В качестве примера японские ученые создали оптоэлектронный счетчик, в котором полевые транзисторы из кремния были объединены на одном кристалле со светодиодами из нитрида фосфида галлия (GaPN). Ключом к решению задачи стало выращивание тонкого слоя фосфида галлия с помощью эпитаксии, улучшенной с помощью миграции, с применением сплавов, включающих необходимые элементы. Результирующие гетерогенные структуры Si-GaPN-Si с согласующимися решетками были выращены с применением двухкамерной молекулярно-лучевой эпитаксии.