在一块芯片上不仅能发出光,还能同时吸收光,这是过去无法想象的。日前从南京邮电大学获悉,该校王永进教授创造了量子阱二极管发光和探测共存的物理征象,并在此根本上研发出多种同质集成光电子芯片,为天下创始。该研究进展已被最新一期的《今日半导体》专题宣布。
“同质集成”是业界的一个难题。长期以来,光发射、传输、调制和吸收器件平分属不同的研究领域,没有人将它们联系起来研发。例如,未来如果能将光纤探头和光源集成在一起,患者做胃镜检讨时的痛楚将会大大减轻。
在实验中,王永进创造量子阱二极管发光谱和探测相应谱涌现重叠区。“这解释量子阱二极管器件可以同时作为发光和探测器件利用,具有同时发射、吸收的‘收发双工’特性。光电探测的新物理实质和特性——‘量子阱二极管光发射和光探测共存’的物理征象被我们首次创造。”

根据这一创造,王永进在此根本上研发出全双工可见光通信芯片、光互联芯片、类脑芯片、物联网芯片平分歧种类的芯片,证明“量子阱二极管光发射和光探测共存”的物理征象普遍存在,回应了学术界的质疑。
这次,王永进与2014年诺贝尔物理学奖得主天野浩教授共同开展面向紫外波段的同质集成光子芯片的研究,并基于硅衬底氮化物晶圆,将量子阱二极管器件制备在同一块芯片上,通过波导互联形成芯片内通信系统,并利用机器剥离技能,首次得到了直径0.8mm、2μm厚的可转移紫外同质集成光电子芯片。
“只要一块小小的紫外光电子芯片,就可以完成水净化消毒、检测、通信等一系列繁芜程序。”王永进说,随着研究进一步拓展,同质集成光电子芯片运用领域将越来越广泛。(张晔)