11/24/2009, 原文鏈接 http://china.nikkeibp.com.cn/news/semi/48956-20091124.html?ref=ML

作為光源的激光器是最難在Si底板上安裝的元件。現(xiàn)在，利用CMOS工藝在Si底板上形成激光器的技術(shù)尚未確立。在Si底板外部安裝激光器是目前最為現(xiàn)實(shí)的方法。與此同時(shí)，在Si底板上形成激光器方面克服技術(shù)難題的結(jié)果不斷出現(xiàn)。 
　　在Si底板上形成激光器的方式大致分為兩種。第一，利用成膜工序或安裝工序在Si底板上形成化合物半導(dǎo)體類激光器。第二，把Si的帶狀結(jié)構(gòu)改變?yōu)橹苯榆S遷型，使其激光振蕩。 
　　第一種方法已經(jīng)得到了英特爾的驗(yàn)證。該公司開發(fā)出了在高溫高壓環(huán)境下使AlGaInAs激光器發(fā)光層與形成于Si底板的波導(dǎo)相互連接的工藝。發(fā)光層發(fā)射的光線與Si波導(dǎo)共振產(chǎn)生激光。試制確認(rèn)了波長為1.577μm的振蕩，并在200mA驅(qū)動時(shí)獲得了1.8mW的輸出功率。 
　　英特爾開發(fā)的方法也易于支持大容量光傳輸不可缺少的波分復(fù)用。因?yàn)樵摲椒�能夠通過改變Si波導(dǎo)（相當(dāng)于共振器）的設(shè)計(jì)控制振蕩波長。通過在底板上集成采用不同設(shè)計(jì)的Si波導(dǎo)，可以在同一底板上形成振蕩波長各異的多個(gè)激光器。 

使Si薄膜發(fā)光 
　　探索第二種方法的是日立制作。該公司著眼于（100）面單晶Si在膜厚縮小至5nm以下時(shí)帶狀結(jié)構(gòu)向直接躍遷型轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。希望利用該現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)利用Si薄膜作為發(fā)光層的電流驅(qū)動型激光器。 
　　該公司雖然尚未完成Si激光器的振蕩驗(yàn)證，但作為前期階段的光增幅現(xiàn)象已于2008年得到確認(rèn)。實(shí)驗(yàn)中把4.4nm厚Si薄膜產(chǎn)生的光線引入波導(dǎo)，在Si3N4層與SiO2層交錯(cuò)疊加的共振器中對其進(jìn)行了增幅。雖然光增幅的增益低于理論值若干位，但“其數(shù)值只需繼續(xù)縮小Si膜厚度即可提高”（日立制作所中央研究所納米電子研究部主任研究員齋藤慎一）。 

安裝技術(shù)產(chǎn)生附加值 

　　對于硅光子的實(shí)用化，安裝技術(shù)的利用同樣是重要因素。 

　　Selete正在開發(fā)以低成本在LSI芯片內(nèi)實(shí)施光布線的安裝方法：在LSI芯片上倒裝形成有波導(dǎo)與光接收元件的SOI（silicon on insulator）底板。該方法能夠經(jīng)由AuSn凸點(diǎn)完成光布線與LSI芯片的電連接。因此在實(shí)施光布線時(shí)無需次μm等級的校準(zhǔn)，能夠降低安裝成本。 
　　日本東北大學(xué)小柳光正的研究小組正在開發(fā)配備光布線的轉(zhuǎn)接板。其制作方式是在能夠內(nèi)嵌面發(fā)光激光器和光電二極管的Si轉(zhuǎn)接板上疊加聚合物光波導(dǎo)（圖16）。轉(zhuǎn)接板與LSI芯片經(jīng)由金屬凸點(diǎn)，借助Si通孔連接。使用該轉(zhuǎn)接板后，借助Si通孔三維疊加芯片的模塊可以通過光布線相互連接。（記者：大下 淳一）