MOCVD走出實驗室 量子半導體雷射生產成本降低80%



MOCVD走出實驗室 量子半導體雷射生產成本降低80%


來自韓國的研究團隊成功開發出大規模生產量子點雷射的技術。研究團隊透過光通訊的量子點雷射,將半導體雷射的生產成本降低了80%。此外,利用6吋基板取代2吋基板,研究團隊不只成功縮短生產時間,提高產量,也意謂著金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)第一次用於批量生產量子點雷射。


編譯/高晟鈞




來自韓國的研究團隊成功開發出大規模生產量子點雷射的技術。研究團隊透過光通訊的量子點雷射,將半導體雷射的生產成本降低了80%。此外,利用6吋基板取代2吋基板,研究團隊不只成功縮短生產時間,提高產量,也意謂著金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)第一次用於批量生產量子點雷射。





MOCVD走出實驗室 量子半導體雷射生產成本降低80%
2 英吋和 6 英吋化合物半導體基板的比較。(圖/截取自電子通訊研究所)



量子點是什麼?




量子點(Quantum Dot)是奈米級的微小顆粒,通常由半導體材料製成,例如硒化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)或砷化銦(InAs),直徑通常落在2至10奈米間。




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一般來說,當材料尺寸很大時如塊材,其電子能階之間距離小(能隙小),可以用古典力學的方式解釋;然而當量子點的尺寸縮小至奈米尺寸時,其電子的能隙就會變大,進而表現出與大尺度材料截然不同的光電特性。




量子點在各領域都有多種應用,包含LED顯示技術、生物醫學、太陽能電池和半導體等。而當討論到半導體領域時,又以量子雷射二極體最受到矚目。而該技術最大的瓶頸,便是如何生長晶體和自組裝排列。




量子雷射二極體製造的困難




傳統上,量子雷射二極體使用MBE方式生長晶體,然而這種方法由於速度慢且效率不佳,而不適用於大規模生產。




對此,研究團隊選擇生產效率更高的金屬有機化學氣相沉積(MOCVD),並幫助該技術成功走出實驗室,實現批量生產量子點雷射的可能。




研究團隊使用六吋的砷化鎵(GaAs)基板取代先前的2吋InP基板,將通訊半導體雷射的製造成本降低了至少80%。此外,這種GaAs基板上的量子點雷射二極管(InAs/GaAs)也適用於光通訊中所使用的1300奈米波長帶(光通訊波段為1260-1360奈米)。




資料來源:Innovations



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