Onderzoekers koppelen incompatibele halfgeleiders

Het is Japanse onderzoekers gelukt om twee verschillende soorten halfgeleiders aan elkaar te koppelen. Ze wisten de incompatibiliteit tussen de halfgeleiders te overwinnen, wat de weg naar goedkopere optische componenten vrijmaakt.

Medewerkers van de Japanse Toyohashi University of Technology zijn erin geslaagd halfgeleiders uit de zogeheten III-V-groep te koppelen aan silicium substraten. Voorheen was dit moeilijk, omdat de kristallijne structuur van de twee typen halfgeleiders niet overeenkwam. De afstanden en hoeken tussen de atomen lopen uiteen, waardoor de twee materialen elkaar min of meer afstoten en niet met elkaar op hetzelfde substraat ondergebracht kunnen worden.

De Japanners zeggen dit probleem te hebben opgelost door een tussenlaag op het substraat aan te brengen. Een dun laagje galliumfosfide tussen het silicium substraat en de III-V-structuren moet een gemeenschappelijke ondergrond vormen voor zowel silicium structuren als III-V-structuren. Op die manier wisten de onderzoekers op hetzelfde substraat componenten voor zogenoemde silicon photonics als mosfets te produceren.

Daarmee zouden optische componenten, zoals lasers of leds, op dezelfde chip als rekencomponenten kunnen worden ondergebracht. Dat kan leiden tot goedkopere en eenvoudiger te produceren optische componenten, die bovendien sneller schakelen, omdat de overgang van optisch naar silicium in de chip plaatsvindt.

Reacties (14)

[Marathir]

Slim gedaan.
Al is het enige dat ze doen het toevoegen van een extra laagje...
Voor een koppeling etsen ze volgens het plaatje gewoon de niet compatible laag weg en gebruiken ze de laag die wel compatible is.

Een slim gevonden conversietrucje.

[Durandal]

Vindt je?

Ik zie het wel meer gebruikt. Denk maar eens aan een koper tussenlaagje om chroom op ijzer vast te krijgen, of een primer voordat je gaat verven/spuiten.
Allemaal hetzelfde princiepe.

[T4F.nl_Muad]

En waarom heeft nog nooit iemand dit binnen de halfgeleider industrie gedaan (uitgaande dat ze echt de eerste zijn hiermee).

Het wordt idd meer gebruikt, maar de link leggen tussen A en B levert juist vaak mooie innovatie op. En die link leggen lijkt simpel, maar is het niet. En er zit nog een groot verschil tussen idee en practische uitvoerbaarheid

[Durandal]

En er zit nog een groot verschil tussen idee en practische uitvoerbaarheid

Dat ben ik met je eens, maar het idee ligt voor de hand. Een stof zoeken die aan alle eisen voldoet is een hele andere zaak. Die moet zowel electrish, mechanish als thermish compatibel zijn met beide stoffen.
Goed gevonden.

[Ukijaki]

Misschien is dit wel dé oplossing voor een goedkope implementatie van lightpeak... Straks zijn al die nieuwe Thunderbolt poorten alweer achterhaald

[Verwijderd]

Tja als thunderbolt nu optisch zou zijn... Maar de huidige thunderbolt interface werkt nog op koper. En is dus al achterhaald, optisch is nog even te duur. Dat wordt later toegevoegd, niettemin halen we er een veelvoud van de snelheid van andere externe interfaces mee. Maar goed als we straks thunderbolt willen gaan gebruiken zoals het bedoeld was is dit zeker mooi meegenomen. Denk alleen dat tegen de tijd dat het echte productieproces gestart wordt, thunderbolt überhaupt aan het einde van zijn latijn is.

[born2rule]

Lightpeak? Thunderbolt? Waarom niet usb 4.0. Koper en glasvezel in 1 om compatibiliteit te waarborgen

[D.oomah]

Dat is goed nieuws. Het is sowieso moeilijk om twee stoffen op een substraat te maken. Je zit altijd met de kristal structuur die net iets groter is of net iets gedraaid is waardoor je je hele substraat mag weggooien.

[TheDarkstar]

"Onderzoekers koppelen incompatibele halfgeleiders"

Als dat zo is dan is het toch niet meer incompatibele?

_Ontopic:
Mooi staaltje werk overigens. Dit kan wel eens betkenen dat vele zaken kleiner worden als dat ze al zijn en nog minder stroom verbruik!

[Verwijderd]

idd

Heel mooi nieuws. Zo kunnen de PCB's nog kleiner worden (@hier boven al gezegd ) door dat je straks nog meer componenten in een chip kunt stoppen. Repareren zal dan echt niet meer lukken.

De snelheid die kan idd echt ver omhoog Boven in de chip komt het met lichtsignaal binnen waardoor het direct wordt vertaald in spanning en stromen. uiteindelijk dan één en nullen.

off-topic:
Denk dan dat ik maar een andere studie ga volgen en maar chip ontwerper wordt

[pvuc]

Ik vraag me alleen af hoeveel meer een galliumfosfide-Si wafer kost tov een normale Si-wafer. Neem aan dat dat redelijke wat meer geld kost. Verder zullen er extra process stappen gemaakt moeten worden maar voor hi-end producten zal de snelheidswinst wel opwegen tegen de extra kosten. Ben benieuwd in wat voor applicaties we dit gaan terug zien.

[Durandal]

Wordt dat er niet gewoon opgespoten? Of moeten ze het aangroeien?

[telefoontoestel]

in feite zeggen ze dus dat ze een passende lijm hebben gevonden om deze 2 aan elkaar te plakken. knap staaltje werk op dat niveau, helemaal aangezien je de stoffen waarmee je werkt niet eens letterlijk kunt zien en je het dus met een soort simulatie moet doen.

[Crakie]

Lekker hoogstaande journalistiek weer op Tweakers. Heren redacteuren, kijk ook eens langer dan de neus lang is, in plaats van altijd andere (al even slordige) sites klakkeloos na te wauwelen. Dit 'nieuws' is al van zomer vorig jaar.