摘要:近年来,基于硅的非线性光子学已在电信波长上进行了广泛的研究。然而,在中红外波长的硅中对硅非线性的研究仍然有限。在这里,我们报告了光谱中三阶非线性的波长依赖性范围从1.6 µm到6 µm,以及在同一范围内的多光子吸收系数。在波长为2.1 µm的波长下,以1.65×10-13 cm 2 /w的峰值为1.65×10-13 cm 2 /w测量三阶非线系数n 2,然后以非线性折射率n 2的衰减,最高2.6 µm。我们的最新测量值将波长扩展到6 µm,n 2的急剧降低超过2.1 µm,并且稳步保持在3 µm以上。此外,在2.3 µm至4.4 µm的波长范围内同时进行三光子吸收和四光子吸收过程的分析。此外,详细讨论了多光子吸收对硅非线性功绩的影响。
我们发现的是,使用硅和相关的硅化学产品可以减少许多必需产品和服务的碳足迹。使用有机硅,硅氧烷和硅烷会产生节能和温室气体排放减少,超过生产和寿命终止处置的影响,均高出9倍。这是先前估计范围的首要估计范围。
摘要:研究了多孔硅 (PS) 表面二氧化硅 (SiO 2 ) 阳极形成过程中的光伏效应,旨在开发一种潜在的钝化技术,实现高效的纳米结构硅太阳能电池。PS 层是在含氢氟酸 (HF) 的电解质中通过电化学阳极氧化制备的。在室温下,在 HCl/H 2 O 溶液中通过自下而上的阳极氧化机制在 PS 表面形成阳极 SiO 2 层。通过调节阳极氧化电流密度和钝化时间来精确控制表面钝化的氧化层厚度,以在 PS 层上实现最佳氧化,同时保持其原始纳米结构。PS 层微观结构的 HRTEM 表征证实了 PS/Si 界面处的原子晶格匹配。研究了光伏性能、串联电阻和分流电阻对钝化时间的依赖关系。由于 PS 表面钝化充分,阳极氧化时间为 30 秒的样品实现了 10.7% 的最佳转换效率。外部量子效率 (EQE) 和内部量子效率 (IQE) 表明由于 PS 的抗反射特性,反射率显著下降,而由于 SiO 2 表面钝化,则表明性能优越。总之,PS 太阳能电池的表面可以通过电化学阳极氧化成功钝化。
供应商与用户之间在界面上的这些分歧表明,需要对适用的测量技术进行标准化。美国材料与试验协会 (ASTM) 电子委员会 F-1 满足了这一需求。1955 年,该委员会从真空管应用有色金属小组委员会发展成为 ASTM 中第一个“最终用途”委员会。其范围涵盖了为所有类型的电子设备制定材料标准。到 1960 年,通过
卫星串行链路用于更高的数据吞吐量和更高频率的电信有效载荷,这需要更多地使用机载计算机处理,因此光学互连成为卫星上数字有效载荷的首选解决方案。特别是,数据速率的增加加剧了与电气域互连相关的挑战,其中传输距离随着比特率的增加而显著缩短。这既限制了 ASIC 的 SerDes 通道的覆盖范围,也导致需要更复杂的调制格式和更多的 DSP,这两者都会导致功耗增加。光学互连还受益于重量减轻和对 EMI 的免疫力。到目前为止,卫星有效载荷的光学收发器一直专注于基于中板 VCSEL 的技术,第一代收发器的速度为 12.5 Gb/s 1 已在轨道上演示,第二代设备的目标是 25 Gb/s,预计将在下一步演示。然而,与地面数据中心的趋势类似,数据速率现在正在增加到对直接调制 VCSEL 具有挑战性的水平,而转向 O 波段和 C 波段更常见的通信波长也带来了许多优势。共封装光学器件 (CPO) 是地面数据中心应用的新兴标准,有机会为卫星有效载荷采用类似的架构。CPO 的目标是将光收发器集成到非常靠近功能性 ASIC/FPGA 的位置,从而能够使用功率较低的短距离 SerDes 并促进更高数据速率的传输,同时保持信号完整性并减轻 EMI 效应。通过 ESA 合同“ProtoBIX”,MBRYONICS 和 imec 正在开发一种基于硅光子的收发器,该收发器从头开始设计,用于部署在卫星有效载荷上。共封装方法采用单独的 Rx 和 Tx 光子集成电路 (PIC),以实现电吸收调制器 (EAM) 和光电二极管 (PD) 的高性能。 EAM 的优势在于它们比环形调制器具有更大的光带宽,而且与基于环形谐振器的设计相比,它们不需要波长调谐。Tx 和 Rx PIC 在 imec 的 iSiPP200 平台上制造,而定制的抗辐射调制器驱动器则在 IHP SG13RH SiGe BiCMOS 工艺 2 上设计和制造。收发器使用 NRZ 调制时的数据速率为每通道 56 Gb/s。通过详细分析,NRZ 格式被选为最有前景的格式,因为它允许使用直接驱动概念,其中 ASIC/FPGA SerDes 驱动调制器驱动器并消除了 CDR 和重定时,同时也消除了对 DSP 的需求。此外,与 56 GBd NRZ 相比,28 GBd PAM4 所需的线性度会导致显著的功率损失。
背景:神经科学与计算 数字计算机通常是执行高精度逻辑和数学运算的计算系统。如今,这种复杂系统远远超过了人类的计算和记忆能力。然而,如果我们将人类代理与数字机器进行比较,我们会发现需要进行许多抽象才能进行一对一的比较。这种抽象假设人类的认知过程是完全程序性的并遵循标准逻辑。然而,大多数人类认知行为并不遵循一套明确定义的指令。因此,人类和数字计算机之间的一对一映射可能并不合适。模拟神经形态计算方法可能更适合模仿人类的大脑过程。目标是在神经系统和模拟机器之间建立一对一映射,其中每个生物量都由等效的模拟人工模型建模。对于像人脑这样的架构来说,这可能是一个苛刻的要求。人类的大脑包含
爱尔兰是欧洲微电子生态系统中的关键参与者,拥有超过 20,000 名员工,是全球 30 家最大半导体公司中的 15 家的所在地。在过去 18 个月中,AMD、Analog Devices、Infineon 和 Qualcomm 等公司宣布了超过 1,100 个制造和研发岗位,在爱尔兰的投资总额接近 10 亿欧元。此外,英特尔在爱尔兰开设了 Fab 34,投资额达 170 亿欧元,将在欧洲最先进的半导体工厂中使用尖端的 EUV 技术。凭借数十年来在制造和研发/设计方面的信誉,加上主要 EDA 和 IP 参与者(如 ARM、Cadence、Siemens Mentor Graphics 和 Synopsys)的运营影响力,爱尔兰可以发展这些活动,并扩大外包装配和测试服务 (OSAT) 和先进封装方面的产品。
市场新闻 6 智能手机出货量将在 2023 年第三季度小幅下滑后复苏 微电子新闻 8 CML 完成对微波技术的收购 宽带隙电子新闻 10 DENSO 和三菱电机向 Coherent 的 SiC 部门投资 10 亿美元 • Soitec 启动 SmartSiC 晶圆生产工厂 • J2 和 HKSTP 在香港建立第一家 SiC 晶圆厂 • onsemi 完成韩国 SiC 晶圆厂扩建 • 英飞凌完成对 GaN Systems 的收购 • 英飞凌签署多年期协议,为现代/起亚供应电源半导体 • 美国国防部为北卡罗来纳州立大学牵头的“CLAWS”微电子公共区域创新中心拨款 3940 万美元 • GlobalFoundries 获得美国政府 3500 万美元资助,以加速 200 毫米 GaN-on-Si 芯片的生产 • 佛蒙特大学-GF 联盟被指定为技术中心 • Element Six 入选美国国防部 LADDIS 计划 • 首款 JEDEC 标准顶部冷却表面贴装 TOLT GaN晶体管 • 东京农工大学和日本酸素公司通过MOVPE实现高纯度Ga 2 O 3薄膜的高速生长 材料和加工设备新闻 27 Riber的MBE 49 GaN将与MOCVD竞争200mm GN-on-Si • ELEMENT 3–5的ACCELERATOR 350K为批量生产提供单晶AlN • Aehr的收入同比几乎翻了一番 LED新闻 32 Mojo Vision的A轮融资几乎翻了一番,达到4350万美元 • NS Nanotech获得100万美元NSERC资助,用于开发纳米级LED和激光器 • ams OSRAM筹集22.5亿欧元以满足2025/26年的融资需求 光电子新闻 38 SuperLight Photonics在与DeepTechXL和oost NL的投资轮中获得种子资金 光通信新闻 40 ECOC 2023的新闻 • Coherent和Kinetic延长合作伙伴关系以启用网络边缘的 100G 服务 • OpenLight 与 Spark 合作扩展设计服务 • imec 推出 SiGe BiCMOS 光接收器,总数据速率达到 200Gbps 光伏新闻 50 NREL 创下 D-HVPE 生长的单结 GaAs 电池 27% 的效率记录
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垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 是众多工业和消费产品中非常重要的光源。主要应用领域是数据通信和传感。数据通信行业使用基于 GaAs 的 VCSEL 进行光学互连,这是一种短距离光纤通信链路,用于在数据中心和超级计算机内的单元之间以高速率传输大量数据。在传感领域,VCSEL 广泛应用于消费产品,如智能手机(例如面部识别和相机自动对焦)、计算机鼠标和汽车(例如手势识别和自动驾驶的激光雷达)。在这项工作中,我们开发了一种基于物理的先进数据通信 VCSEL 等效电路模型。该模型有助于与驱动器和接收器 IC 进行协同设计和协同优化,从而实现具有带宽受限 VCSEL 和光电二极管的更高数据速率收发器。该模型还有助于理解 VCSEL 内的每个物理过程如何影响 VCSEL 的静态和动态性能。它已被用于研究载流子传输和捕获对 VCSEL 动力学的影响。这项工作还包括在氮化硅光子集成电路 (PIC) 上微转移印刷基于 GaAs 的单模 VCSEL。这种 PIC 越来越多地用于例如紧凑且功能强大的生物光子传感器。VCSEL 的转移印刷使 PIC 上集成节能光源成为可能。底部发射的 VCSEL 印刷在 PIC 上的光栅耦合器上方,并使用光反馈来控制偏振,以便有效耦合到氮化硅波导。生物传感应用所需的波长调谐是通过直流调制实现的。