浅谈“IBM”与“Intel”硅光子技术的区别

　　IBM硅光子技术的研究

　　对硅光子技术而言，最难解决的是光发射元件（Ge-on-Si技术）的问题，制成光发射元件的话也仅停留在注入光后确认有激光振荡现象的阶段。而要想实现实用化，则必须能够用电流来驱动激光器，目前尚未达到可立即使用的阶段。

　　但这并不是说其他光发射元件技术就有成为标准技术，其最大原因在于块状硅的能带结构为“间接迁移型”，这样的结构导致其不能高效发光。

IBM硅光子技术

　　厂商及研究机构的解决方法大致可分为3种：

　　1、放弃在硅上制作光源的现有做法，通过外置的激光元件向芯片内部导入光；

　　2、将利用化合物半导体制造的激光元件与硅芯片贴合；

　　3、通过某种手段使硅等直接发光。

　　从能量和波数来看能带的话，导带中能级最低点的波数与价带中能量最高点的波数不同。由于波数与运动量等价，在载流子迁移前后难以满足能量守恒定律，因此很难发光。

硅芯片探索改良

　　Luxtera公司的光收发器IC在芯片内将1个外置激光元件的光分为4束，向4个解调器供给。IBM选择该方法的原因在于，与其他元件相比，激光元件的耗电量最大，可靠性也较低。与IC分开设置的话，发生问题时更容易处理，所以是合理的做法

Intel公司硅光子技术的突破

　　英特尔始终设法在硅上形成发光元件，持续进行了6年多研究。Intel公司2005年2月宣布开发出了硅制拉曼激光元件。不过，该技术是通过射入激励光的光激励来实现振荡，似乎还未能证实能够通过电流激励来产生振荡。

Intel硅光子技术突破

　　接着，英特尔2006年9月宣布与美国加州大学圣塔芭芭拉分校（University ofCalifornia, SantaBarbara，UCSB）共同开发出了混合硅激光器

混合硅激光器

　　该技术是将InP等化合物半导体激光元件与硅光导波路粘合在一起。与其他的粘合技术不同，将硅导波路用作激光元件的谐振器的一部分，因此可通过改变硅导波路的设计来决定发光波长。另外也不需要采取以高精度对齐光轴等以往存在课题的处理，所以还具有可降低制造成本的优点。目前英特尔在硅光子光源中采用的也是该激光器技术。

　　不过，在硅芯片上粘合化合物半导体的技术即便在电路的CMOS工艺中也几乎没有实用化案例。英特尔也似乎并未将其当作最终解决方案，目前仍在继续进行多种探索。2010年12月，英特尔开始向拥有量子点激光器技术的东京大学纳米量子信息电子研究机构实施3年共50万美元的出资，在光源方面展开了共同研究。