一組來自香港科技大學(xué),，加利福尼亞大學(xué)圣塔芭芭拉分校,，桑迪亞國家實驗室和哈佛大學(xué)的科學(xué)家們，能夠在硅上面直接制造微型激光器,，這成為了半導(dǎo)體工業(yè)的巨大突破。

　　研究

　　30多年來,，硅晶格和特殊的激光材料不能匹配,，直到現(xiàn)在才有可能集成這兩種材料。就像研究組,，在每年出版的應(yīng)用物理學(xué)快報上發(fā)表文章,，集成亞波長腔，它是組成微小的激光器的必要組件,，可以在硅上創(chuàng)建和展示芯片上高密度的發(fā)光元素,。

　　研究人員為了完成這個目標(biāo)，必須解決硅晶格的缺陷點,，這些地方和那些生長在和晶格匹配的砷化鎵(GaAs)基板一致,。創(chuàng)建在硅上的納米模式，讓硅上的GaAs模板幾乎沒有缺陷,，并且量子點內(nèi)的電子,，其量子限域在這個模板上成長，讓激光成為可能,。

　　研究小組,，然后使用光泵激，處理激光,，而不是電子電流,，原子或分子中的低能量級別的光子,，“泵”到更高的能量級別，讓設(shè)備像激光器一樣工作,。

　　“讓微處理器上的激光器提高他們能力,，讓他們可以在更低能級運行，是在硅平臺上邁向光子和電子集成的一大步,，”,香港科技大學(xué),，電子計算機(jī)工程的教授Kei May Lau說。

　　傳統(tǒng)上來說,，使用在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的激光器,，通常1毫米x1毫米，十分的龐大,。更小的激光器會有大的鏡像損失,。

　　但是研究人員稱，他們通過微小的回音走廊模式的激光器,，直徑只有1微米,，長度縮短了1000倍，并且比目前使用的那些小1百萬倍,，戰(zhàn)勝了這個挑戰(zhàn),。

　　回音走廊模式的激光器，是一種十分引人注目的光源,，用于芯片上的光學(xué)通信,，數(shù)據(jù)處理和化學(xué)傳感應(yīng)用。

　　“我們的激光器,，具有十分低的閾值,，微小的體積，可以集成進(jìn)微處理器中”Lau指出,，“這些微小高性能的激光器,，可以直接在硅晶圓上生長，這是絕大多數(shù)的集成電路（半導(dǎo)體芯片）的制造原料,?！?/p>

　　應(yīng)用

　　應(yīng)用方面，這種微型激光器,，對于高速數(shù)據(jù)通信很適合,。

　　“光子是最具有能量效率和經(jīng)濟(jì)的方案，用于遠(yuǎn)距離傳輸大量的數(shù)據(jù),。到目前為止，這些應(yīng)用的激光源是“離開芯片的”,，從組件中遺失,，”Lau解釋道,，“我們的研究是讓芯片集成激光器，一個相對于其他硅光子和微處理器相對獨立的組件”

　　未來

　　研究人員希望在10年之內(nèi),，將這項技術(shù)應(yīng)用于市場,。下一步，研究小組將使用微電子技術(shù),，為電激發(fā)的激光器而工作,。