韓國研究人員成功開發(fā)出量產(chǎn)量子點(diǎn)激光器的技術(shù)，這種激光器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和量子通信領(lǐng)域。這一突破為將半導(dǎo)體激光器的生產(chǎn)成本降至目前的六分之一鋪平了道路。

該研究成果發(fā)表在《合金與化合物雜志》上。

電子和電信研究院（ETRI）宣布，他們在韓國首次開發(fā)出利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)量子點(diǎn)激光器的技術(shù)。

ETRI 光通信元件研究部門已在砷化鎵（GaAs）基板上成功開發(fā)出砷化銦/砷化鎵（InAs/GaAs）量子點(diǎn)激光二極管，適用于光通信中使用的 1.3 µm 波長帶。

傳統(tǒng)上，量子點(diǎn)激光二極管是利用分子束外延（MBE）技術(shù)生產(chǎn)的，但這種方法由于生長速度慢而效率低下，使得大規(guī)模生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。通過利用生產(chǎn)效率更高的 MOCVD，研究團(tuán)隊大大提高了量子點(diǎn)激光器的生產(chǎn)效率。量子點(diǎn)激光器以其出色的溫度特性和對基底缺陷的較強(qiáng)耐受性而著稱，可實現(xiàn)更大的基底面積，從而降低功耗和生產(chǎn)成本。

新開發(fā)的量子點(diǎn)制造技術(shù)具有高密度和良好的均勻性。生產(chǎn)出的量子點(diǎn)半導(dǎo)體激光器可在高達(dá) 75 攝氏度的溫度下連續(xù)工作，表明 MOCVD 技術(shù)取得了世界領(lǐng)先的成果。

以前，光通信設(shè)備使用昂貴的 2 英寸磷化銦（InP）襯底，導(dǎo)致制造成本居高不下。新技術(shù)使用的砷化鎵襯底的成本不到 InP 襯底的三分之一，預(yù)計可將通信半導(dǎo)體激光器的制造成本降至六分之一以下。

該技術(shù)能夠使用大面積襯底，因此能夠顯著減少工藝時間和材料成本。

研究小組計劃進(jìn)一步優(yōu)化和驗證這項技術(shù)，以提高其可靠性，并將其轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)光通信公司。這些公司將通過 ETRI 的半導(dǎo)體代工廠獲得關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施支持，從而加快商業(yè)化進(jìn)程。

預(yù)計開發(fā)時間和生產(chǎn)成本的降低將增強(qiáng)產(chǎn)品價格競爭力，并有可能提高國際市場份額。這一進(jìn)步有望推動國內(nèi)光通信元件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在現(xiàn)代社會，光通信是我們的支柱產(chǎn)業(yè)。研究團(tuán)隊的這一成果將徹底改變光源、公寓樓與大城市的連接以及海底光纜的發(fā)展。

這項研究的參與者之一、忠北國立大學(xué)的 Dae Myung Geum 教授說："量子點(diǎn)的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)可以大大降低高價光通信設(shè)備的生產(chǎn)成本，提高國家光通信元件產(chǎn)業(yè)的競爭力，并為基礎(chǔ)科學(xué)研究做出巨大貢獻(xiàn)。

來自 ETRI 光通信元件研究部門的 Ho Sung Kim 博士表示："這項研究成果是確保商業(yè)可行性和基礎(chǔ)創(chuàng)新的最佳范例，有可能改變光通信半導(dǎo)體激光器行業(yè)的模式。"

轉(zhuǎn)自：焊接之家

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