锗锡激光器加速计算机芯片运算速度

材料牛注：近年来，许多材料领域研究人员专注于硅基上生长的锗锡合金的研发工作，开发“光泵浦”激光器和比当前所用芯片具有更高数据传输速度的光电子“超级芯片”。

由阿肯色大学（University of Arkansas）工程学教授Shui-Qing “Fisher” Yu和先进半导体设备制造商领导的多元化研究小组制造出一种“光泵浦”激光器，这种激光器由在硅基上生长的锗锡合金制成。

增强材料可以促进包括电子电路和激光器在内的全集成硅光子学的发展，因此可以以更低的成本实现更高的微处理速度。

该项研究的结果已发表在Applied Physics Letters上。

锗锡合金很好地利用了材料的有效发光，因此其作为一种半导体材料在未来光学集成计算机芯片领域具有巨大应用前景，这是制造计算机芯片的标准材料——硅所无法企及的。近年来，包括Yu和他在这个项目的几个同事在内的材料科学家和工程师们专注于硅基上生长的锗锡合金的开发工作，研发所谓的光电子“超级芯片”，这种芯片相比当前所用的芯片具有更高的数据传输速度。

Yu和他的同事们最近开发出一种使用锗锡合金的光泵浦激光器。光泵浦意味着光可以被注入材料，类似于电流流入材料那样。

“我们在激光工作温度达到110开尔文时，将激光阈值降低了80％，”Yu说，“这相比从前报道的最佳结果已有了显著提升，表明锗锡作为片上激光器具有良好前景。”

开尔文110度约等于-261华氏度。

在这个项目中，Yu和他的同事与开发出生长方法的美国公司ASM的研发人员密切合作。ASM的方法可以在工业标准化学气相沉积反应器中生产出低成本、高质量的锗锡。

除Yu外，研究团队成员还包括ASM外延研发经理John Tolle、ASM外延工程师Joe Margetis、阿肯色大学电气工程学教授Hameed Nasee、阿肯色大学松崖分校（University of Arkansas at Pine Bluff）化学教授Mansour Mortazavi、阿肯色大学松崖分校（University of Arkansas at Pine Bluff）物理学教授Wei Du、Arktonics公司首席执行官Baohua Li、达特茅斯学院（Dartmouth College）工程学教授Jifeng Liu、马萨诸塞大学波士顿分校（University of Massachusetts Boston）工程学教授Richard Soref（“硅光子学之父”）及Greg Sun。

阿肯色大学（University of Arkansas）研究人员的该项研究由空军科学研究办公室（Air Force Office of Scientific Research）及美国国家科学基金会（National Science Foundation）共同赞助。

原文链接：Germanium Tin Laser Could Increase Processing Speed of Computer Chips

文献链接：An Optically Pumped 2.5μm GeSn Laser on Si Operating at 110K

本文由编辑部丁菲菲提供素材，杨杨编译，雪琰审核，点我加入材料人编辑部。

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