[据物理学组织网站2017年6月14日报道]对电子产业而言，在硅晶圆上制备半导体激光器是一项长期目标，但是制备方法非常有挑战性。如今，新加坡科学院（A*STAR）研究人员开发出一种新的制备方法，使其成本低、简单且可扩展。

混合硅激光器结合了诸如砷化镓和磷化铟等III–V族半导体光发射性质，并且硅制备技术成熟。未来，混合硅激光器有希望制成廉价、量产光学器件，它能在单一硅片上集成光子和微电子元件。它们具有广泛的应用潜力，从短距离数据通信到高速、远距离光传输。

然而在当前制备工艺中，在与每个硅器件单独对准之前，激光器是在独立III–V族半导体晶圆上制备的。这种方法耗时、昂贵，并且限制了可以放置在芯片上的激光器数量。

为了克服这些限制，新加坡科学院数据存储研究所研究人员开发出一种创新方法，用于制作混合III–V族半导体和绝缘体上硅（SOI）光学微腔。这在很大程度上降低了制备工艺复杂性，因而可以制作更紧凑的器件。

研究人员称：“蚀刻整个腔体是非常有挑战性的。目前，尚不存在单一蚀刻整个微腔的蚀刻方法和掩膜技术，因此，我们决定开发一种新的方法。”

通过利用绝缘体上硅（SOI）夹层热粘合工艺，研究人员首次将III–V族半导体薄膜与SiO2晶圆相连接，因而键与键之间的作用力较强，不再需要诸如食人鱼（Piranha）溶液或氢氟酸溶液等氧化剂。

通过使用限制待蚀刻层的双重硬掩模技术蚀刻微腔，研究人员无需采用多种重叠光刻和蚀刻循环——这是一个具有挑战性的过程。

“我们的方法减少了制备步骤与危险化学用品的使用，并且只需要利用一个光刻步骤来完成该过程。该工作首次表明一种新的异孔配置和集成制备工艺，它结合了低温SiO2层间粘合与双硬掩模、单光刻图案化技术。该工艺不仅使异孔器件成为可能，而且还大幅降低了制备难度，并且可以作为一种替代混合微腔的方法。”

文章链接：

Chee-Wei Lee, et al, "Fabrication and Demonstration of III–V/Si Heterocore Microcavity Lasers via Ultrathin Interlayer Bonding and Dual Hard Mask Techniques," ACS Photonics, 2016; 3 (11): 2191 DOI: 10.1021/acsphotonics.6b00794

（本文来源：国防科技信息网，作者：工业和信息化部电子第一研究所许文琪；）

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