生产工艺降低量子点激光器制造成本

韩国电子通信研究院（ETRI）的研究人员报告了利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）系统大规模生产量子点激光器的技术开发情况。这项工作为将半导体激光器的生产成本降至目前的六分之一铺平了道路。

研究人员开发的工艺利用了金属有机化学气相沉积系统（如图所示）制造量子点激光器，与分子束外延工艺相比，成本更低，效果更好

研究人员在砷化镓（GaAs）衬底上开发出了砷化铟/砷化镓（InAs/GaAs）量子点激光二极管，证明了这项技术适用于光通信中使用的1.3微米波段。量子点的量产技术可以大大降低高价光通信器件的生产成本，增强国家光通信元件产业的竞争力，并为基础科学研究做出巨大贡献。

量子点激光二极管的传统生产方法是分子束外延。这种方法由于生长速度慢而效率低下，给大规模生产带来了挑战。而MOCVD具有更高的生产效率，为显著提高量子点激光器的生产效率提供了机会。量子点激光器以其出色的温度特性和对基底缺陷的较强耐受性而著称，因此可以实现更大的基底面积，从而降低功耗和生产成本。

研究人员说，他们开发的方法密度高、均匀性好。据研究人员称，生产出的量子点半导体激光器可在高达75 ºC的温度下连续工作，这代表着通过MOCVD获得的产量质量达到了世界领先水平。

以前，光通信设备使用昂贵的2英寸磷化铟（InP）衬底，导致制造成本居高不下。新技术使用的砷化镓衬底的成本不到磷化铟衬底的三分之一，预计可将通信半导体激光器的制造成本降至六分之一以下。

ETRI光通信元件研究部的Ho Sung Kim表示：这项研究成果是确保商业可行性和基础创新的最佳范例，有可能改变光通信半导体激光器行业的模式。研究团队计划进一步优化和验证这项技术以提高可靠性，并将其转让给国内光通信公司。这些公司将通过ETRI的半导体代工厂获得关键技术和基础设施支持，加快商业化进程。预计开发时间和生产成本的减少将提高产品价格竞争力，从而增加国际市场份额。