Lõuna-Korea teadlased on edukalt välja töötanud tehnoloogia kvantpunktlaserite masstootmiseks, mida kasutatakse laialdaselt andmekeskustes ja kvantsides. Läbimurre sillutab teed pooljuhtlaserite tootmiskulude vähendamiseks ühe kuuendikuni praegusest tasemest.
Elektroonika ja telekommunikatsiooni uurimisinstituut (ETRI) teatas, et nad on esmakordselt Koreas välja töötanud tehnoloogia kvantpunktlaserite masstootmiseks, kasutades metalli orgaanilise keemilise aurustamise süsteemi (MOCVD).
ETRI optiliste sidekomponentide uurimisosakond on edukalt välja töötanud indiumarseniidi/galliumarseniidi (InAs/GaAs) kvantpunktlaserdioodid galliumarseniidi (GaAs) substraatidel optilises sides kasutatava 1,3 µm lainepikkuse riba jaoks.
Traditsiooniliselt toodetakse kvantpunktlaserdioode molekulaarkiire epitaksi (MBE) tehnoloogia abil, kuid see meetod on aeglase kasvukiiruse tõttu ebaefektiivne, muutes masstootmise keeruliseks. Kasutades MOCVD-d, millel on suurem tootmistõhusus, on uurimisrühm oluliselt parandanud kvantpunktlaserite tootmistõhusust. Kvantpunktlaserid on tuntud oma suurepäraste temperatuuriomaduste ja tugeva substraadi defektide taluvuse poolest, mis võimaldab suuremaid substraadialasid, vähendades seeläbi energiatarbimist ja tootmiskulusid.
Äsja väljatöötatud kvantpunktide tootmistehnoloogial on kõrge tihedus ja hea ühtlus. Toodetud kvantpunkt-pooljuhtlaser võib töötada pidevalt temperatuuril kuni 75 kraadi Celsiuse järgi, mis näitab, et MOCVD tehnoloogia on saavutanud maailmas juhtivaid tulemusi.
Varem kasutasid optilised sideseadmed kalleid 2-tollise indiumfosfiidi (InP) substraate, mille tulemuseks olid suured tootmiskulud. Uus tehnoloogia kasutab galliumarseniidi substraate, mis maksavad vähem kui ühe kolmandiku InP substraatidest ja eeldatavasti vähendavad sidepooljuhtlaserite tootmiskulusid vähem kui ühe kuuendikuni.
Tehnoloogia on võimeline kasutama suure pindalaga substraate, nii et see võib oluliselt vähendada protsessi aega ja materjalikulusid.
Uurimisrühm kavatseb seda tehnoloogiat veelgi optimeerida ja kontrollida, et parandada selle töökindlust ja edastada see kodumaistele optilise side ettevõtetele. Need ettevõtted saavad ETRI pooljuhtide valukoja kaudu võtmetehnoloogia ja infrastruktuuri tuge, et kiirendada kommertsialiseerimist.
Arendusaja ja tootmiskulude vähenemine suurendab eeldatavasti toodete hindade konkurentsivõimet ja potentsiaalselt suurendab rahvusvahelist turuosa. Eeldatakse, et need edusammud soodustavad kodumaise optiliste sidekomponentide tööstuse arengut.
Kaasaegses ühiskonnas on optiline side meie tugisammas. See uurimisrühma saavutus muudab revolutsiooni valgusallikate arendamisel, kortermajade ühendamisel suurlinnadega ja merealuste optiliste kaablite arendamisel.
Chungbuki riikliku ülikooli professor Dae Myung Geum, üks selles uuringus osalejatest, ütles: "Kvantpunktide masstootmise tehnoloogia võib märkimisväärselt vähendada kõrge hinnaga optiliste sideseadmete tootmiskulusid ja parandada riigi optilise side komponendi konkurentsivõimet. tööstusele ja anda suur panus alusteaduslikesse uuringutesse." Dr Ho Sung Kim ETRI optilise side komponentide uurimisosakonnast ütles: "See uurimissaavutus on parim näide ärilise elujõulisuse ja fundamentaalse innovatsiooni tagamisest ning sellel on potentsiaal muuta optilise side pooljuhtlaserite tööstuse paradigmat."
