由於(yu) 法國Montpellier大學的AlexeiBaranov及其同事的努力，量子級聯激光器（QCL）現在能夠發射比以往更短波長的激光。

該團隊製造出了基於(yu) InAs/AlSb材料的器件，能在80K的溫度下以脈衝(chong) 模式工作，並在激光波長2.75μ時達到每麵0.3W的功率。第二個(ge) 器件使用的是相同的材料體(ti) 係，能在接近室溫的溫度下工作並達到每麵1.5W，但是發射波長較長可達到2.97μ。Baranov表示由於(yu) 光譜位於(yu) 3μ左右的區域包括了某些雙原子分子拉伸振動時的吸收譜線，因此兩(liang) 個(ge) 激光器都適合光譜方麵的應用。特別是氮-氫和氧-氫鍵在2.7至3.3μ之間有明顯的吸收譜線。

產(chan) 生如此短的發射波長，需要兩(liang) 個(ge) 材料體(ti) 係的組合具有非常大的導帶差。InAs和AlSb是一個(ge) 非常好的組合，因為(wei) 二者的導帶差是2.1eV。

Baranov表示，使用MBE法生長該材料的困難程度和其他III-V族材料差不多，他還指出必須十分重視界麵處的生長條件。界麵處不能有兩(liang) 種原子共存，並且不論形成InSb或AlAs鍵，都會(hui) 向外延片中引入較大的應變。這將降低晶體(ti) 的質量，阻礙器件的電子性能。

目前研究者正在使用快速的工藝來製造激光器，以便對實際器件與(yu) 模擬的結果作個(ge) 比較。但該方法會(hui) 導致激光器的散熱能力較差，這意味著激光器隻能在較低的溫度下以連續波模式工作。

該團隊正在努力解決(jue) 這個(ge) 問題，他們(men) 的下一個(ge) 目標是製造出一種量子級聯激光器，它能在室溫下以高占空比或連續波模式工作。Baranov表示他們(men) 對激光器的設計和製造工藝作進一步的改進。

低壓環境增大4H-SiC生長率

據日本電力工業(ye) 中心研究院的研究員說，高質量4H-SiC的最快生長速度可以在低壓生長環境下從(cong) 僅(jin) 有的100μ/h上升至250μ/h。

生長速度的提高最終會(hui) 加快雙極性器件的生產(chan) 進程，這些工作電壓在10kV以上的器件，在全國高壓輸電線網中用作電子開關(guan) 。器件結構需要一層至少100μ厚的SiC材料。

更快的生長速度來源於(yu) 很低的係統壓力以及很高的氫氣和矽烷流速。這種結合能夠阻止限製SiC生長速度的矽團簇的形成。

該團隊采用了一個(ge) 帶175mm基座的垂直熱壁反應器。往反應器中注入矽烷、丙烷和氫氣，在1650oC、壓力為(wei) 15-Torr環境下才開始沉積。當C:Si含量的比值達到1時以70l/min流速注入氫氣；當矽烷:氫氣的比值達到0.005時會(hui) 出現最快的生長速度。

量子級聯激光器開始使用異質鍵合

與(yu) 其它的光源都已經使用異質鍵合的狀況不同，量子級聯激光器（QCL）仍未受到與(yu) 矽機械連接的影響。

來自奧地利維也納科技大學和紐約州立大學的研究人員采用基於(yu) 金的熱壓縮壓焊來達到與(yu) 矽連接的目的，並將它應用到大規模的製造中。維也納科大團隊的DanielaAndijasevic表示：“該技術非常適應標準矽晶圓廠的工作流程”。

及其同事在一個(ge) 4"硼摻雜的p型矽襯底和MBE生長的GaAs激光器上熱濺射一層1μ厚的金薄膜，然後翻轉激光器並與(yu) 矽襯底對準。在330oC真空環境下進行壓焊，通過施加450N的壓力將兩(liang) 個(ge) 部件壓在一起。

壓焊過後所得激光器的閾值電流密度與(yu) 未壓焊激光器的一樣，均為(wei) 4.6kA/cm2。兩(liang) 種激光器均工作在脈衝(chong) 模式下，使用重複速率為(wei) 5kHz的100ns脈衝(chong) 。

此外，壓焊激光器的光功率比未壓焊的要低，Andijasevic解釋道這是由於(yu) 表麵金層的反射。

未來該研究小組希望使用矽材料為(wei) 激光器製作光波導，並更好地對準混合器件來解決(jue) 反射的問題。

對QCL進行金熱壓縮壓焊，使得在同一芯片上集成光通信和矽基CMOS的目標更近了一步。