9/20/2006，Intel和加州大學Santa Barbara分校的科研人員日前宣布利用標準硅制造工藝發(fā)展出世界上第一個電驅(qū)動的混合硅激光器。這一突破性的進展為未來的計算機網(wǎng)絡用低成本高帶寬硅激光器制造奠定了基礎(chǔ)。研究人員通過將InP發(fā)光材料和硅導光光路集成到一起實現(xiàn)這一突破。Intel光子技術(shù)實驗室負責人Mario Paniccia表示這一低成本的T比特級的激光器可以應用到計算機內(nèi)，打造高性能的計算機系統(tǒng)。盡管現(xiàn)在離最終商用還有很遠，但是這種器件已經(jīng)展現(xiàn)了實現(xiàn)大規(guī)模的集成的可能。加州大學Santa Barbara分校的John Bowers教授表示這一成就顯示了大學和企業(yè)間合作發(fā)展最新科技的可能，他們的這種新技術(shù)是基于所謂鍵合的方法，將是未來硅光器件大規(guī)模集成的基礎(chǔ)。

由于硅材料是現(xiàn)今集成電路廣泛采用的材料，在硅上制造激光器也就意味著能夠利用現(xiàn)有的CMOS工藝，實現(xiàn)類似今天集成電路一樣的大規(guī)模低成本制造，這也是人們對于所謂光集成時代的真正到來。全世界的媒體因此都廣泛地報道了這條新聞。但是，Mario Paniccia卻不敢過分樂觀，他預計該技術(shù)真正走向成熟至少是下一個10年的事情。

硅材料由于能帶結(jié)構(gòu)的問題無法用來直接制造半導體激光器，而只有III-V族半導體化合物材料才可以用來制造半導體激光器。Intel的這次試驗也是采用將InP材料鍵合到硅材料上來獲得的。Intel去年也曾報道過一次硅基激光器的試驗。相比那次采用另外一只半導體激光器光泵浦的方式，這次是真正采用了電泵浦方式，因此Intel才稱之為劃時代的突破。Paniccia表示這次的實驗97%的光路部分都是在硅波導中，激光器的性能和波長也是硅波導來決定的。現(xiàn)在做出的產(chǎn)品典型指標已經(jīng)可以達到輸出功率1.8毫瓦（足夠芯片互聯(lián)應用），輸入電流65mA，工作溫度40攝氏度。下一步的目標是作出工作溫度70攝氏度，閾值電流20mA的產(chǎn)品。

為了進一步明確Intel這次試驗的意義，編輯請教了幾位在光集成領(lǐng)域從事多年第一線研究工作的幾位博士。他們其中不乏在美國第一流光集成研究所工作的。他們給我的意見如下：

這是一個重大進步。Intel現(xiàn)在要做的是
1 大規(guī)模生產(chǎn)工藝研究
2 研究實現(xiàn)不同波長的辦法，現(xiàn)在他們是通過改變硅波導結(jié)構(gòu)來改變波長
3 在Die和Wafer層面上的鍵合（注解：一個Wafer包括多個Die，Wafer一般翻譯晶園）

關(guān)鍵在于鍵合，Die這個層面的Bonding 很難滿足對產(chǎn)量的要求。 另一個問題是現(xiàn)在Intel的辦法鍵合應該在芯片后端處理前，InP Die應該不受鍵合過程影響。對于Intel這一工作的實際價值還值得多觀察。

我們中國的學者其實對這個問題也有所涉獵。編輯在網(wǎng)上查到今年4月30日出版的半導體學報有這么一篇文章：“鍵合法制備硅基1.55μm InP-InGaAsP量子阱激光器”，署名于麗娟　 趙洪泉　 杜云　 黃永箴。本文在硅基上成功地制備出了1.55μm InP-InGaAsP量子阱激光器.設(shè)計并生長了適合于鍵合的量子阱激光器結(jié)構(gòu)材料,通過直接鍵合技術(shù),將Si襯底與InP-InGaAsP外延片鍵合到一起.剝離去掉InP襯底后,在5～6μm的薄膜上制備出20μm條形邊發(fā)射激光器.室溫下,閾值電流160mA(電流密度為2.7kA/cm2)。

廈門大學的陳松巖教授大概是另外一個從事此類研究的學者。根據(jù)網(wǎng)上他的介紹，他承接了國家863計劃以及福建省此類項目的多個課題。