Cercetătorii sud-coreeni au dezvoltat cu succes tehnologie pentru a produce în masă lasere cu puncte cuantice, care sunt utilizate pe scară largă în centrele de date și comunicațiile cuantice. Descoperirea deschide calea pentru reducerea costului de producție al laserelor semiconductoare la o șesime din nivelul actual.
Institutul de Cercetare în Electronică și Telecomunicații (ETRI) a anunțat că a dezvoltat pentru prima dată în Coreea tehnologie pentru producerea în masă a laserelor cu puncte cuantice folosind un sistem de depunere de vapori chimici organici metal (MOCVD).
Divizia de cercetare a componentelor de comunicații optice ETRI a dezvoltat cu succes diode laser cu puncte cuantice cu arseniură de indiu/arseniură de galiu (InAs/GaAs) pe substraturi cu arseniură de galiu (GaAs) pentru banda de lungime de undă de 1,3 µm utilizată în comunicațiile optice.
În mod tradițional, diodele laser cu punct cuantic sunt produse folosind tehnologia epitaxiei cu fascicul molecular (MBE), dar această metodă este ineficientă din cauza ratei sale lente de creștere, ceea ce face ca producția de masă să fie dificilă. Prin utilizarea MOCVD, care are o eficiență de producție mai mare, echipa de cercetare a îmbunătățit mult eficiența de producție a laserelor cu puncte cuantice. Laserele cu puncte cuantice sunt cunoscute pentru caracteristicile lor excelente de temperatură și pentru toleranța puternică la defectele substratului, ceea ce permite suprafețe mai mari de substrat, reducând astfel consumul de energie și costurile de producție.
Tehnologia de fabricație a punctelor cuantice nou dezvoltată are o densitate ridicată și o uniformitate bună. Laserul semiconductor cu punct cuantic produs poate funcționa continuu la temperaturi de până la 75 de grade Celsius, ceea ce indică faptul că tehnologia MOCVD a obținut rezultate de top la nivel mondial.
Anterior, echipamentele de comunicații optice utilizau substraturi scumpe de fosfură de indiu (InP) de 2-inchi, ceea ce a condus la costuri de producție ridicate. Noua tehnologie folosește substraturi cu arseniură de galiu care costă mai puțin de o treime din substraturile InP și este de așteptat să reducă costul de producție al laserelor semiconductoare de comunicație la mai puțin de o șesime.
Tehnologia este capabilă să utilizeze substraturi cu suprafețe mari, astfel încât poate reduce semnificativ timpul de proces și costurile materialelor.
Echipa de cercetare intenționează să optimizeze și să verifice în continuare această tehnologie pentru a-și îmbunătăți fiabilitatea și pentru a o transfera companiilor de comunicații optice locale. Aceste companii vor primi suport tehnologic și de infrastructură cheie prin turnătoria de semiconductori a ETRI pentru a accelera comercializarea.
Se așteaptă ca reducerea timpului de dezvoltare și a costurilor de producție să sporească competitivitatea prețurilor produselor și să crească potențial cota de piață internațională. Se așteaptă ca acest progres să promoveze dezvoltarea industriei interne a componentelor de comunicații optice.
În societatea modernă, comunicarea optică este industria noastră pilon. Această realizare a echipei de cercetare va revoluționa dezvoltarea surselor de lumină, conectarea blocurilor de apartamente la orașele mari și a cablurilor optice submarine.
Profesorul Dae Myung Geum de la Universitatea Națională Chungbuk, unul dintre participanții la această cercetare, a declarat: „Tehnologia de producție în masă a punctelor cuantice poate reduce semnificativ costul de producție al echipamentelor de comunicații optice la prețuri ridicate și poate îmbunătăți competitivitatea componentei de comunicare optică a țării. industrie și să aducă o mare contribuție la cercetarea științifică de bază”. Dr. Ho Sung Kim de la Departamentul de Cercetare a componentelor de comunicații optice al ETRI a spus: „Această realizare a cercetării este cel mai bun exemplu de asigurare a viabilității comerciale și a inovației fundamentale și are potențialul de a schimba paradigma industriei laserului cu semiconductori de comunicații optice”.
