研究人员开发出量产用于光通信的量子点激光器的技术

韩国研究人员成功研发出量产量子点激光器的技术，该激光器广泛应用于数据中心和量子通信。这一突破为将半导体激光器的生产成本降低至目前的六分之一奠定了基础。

电子通信研究院(ETRI)宣布，他们在韩国首次开发出使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统量产量子点激光器的技术，该技术之前仅用于研究。

ETRI光通信元件研究室成功开发出基于砷化镓(GaAs)衬底的砷化铟/砷化镓(InAs/GaAs)量子点激光二极管，适用于光通信使用的1.3μm波长带。

传统上，量子点激光二极管采用分子束外延(MBE)技术生产，但该方法生长速度慢，效率低，难以大规模生产。通过利用生产效率更高的MOCVD，研究团队显著提高了量子点激光器的生产效率。量子点激光器具有出色的温度特性和对基板缺陷的强大容忍度，允许更大的基板面积，从而降低功耗和生产成本。

新开发的量子点制备技术密度高、均匀性好，制备出的量子点半导体激光器在高达75摄氏度的温度下实现了连续工作，达到了MOCVD制备成果的世界领先水平。

此前光通信器件采用的是价格昂贵的2英寸磷化铟(InP)衬底，制造成本过高。新技术采用GaAs衬底，成本不到InP衬底的三分之一，有望将通信半导体激光器的制造成本降低到六分之一以下。

该技术能够使用大面积基板，从而大幅减少加工时间和材料成本。

研究团队计划进一步优化和验证该技术，提高其可靠性，并将其转移到国内光通信公司。这些公司将通过ETRI的半导体代工厂获得关键技术和基础设施支持，从而加速商业化时间表。

预计开发时间和生产成本的减少将增强产品价格竞争力，从而有可能增加国际市场份额。这一进步有望促进国内光通信元件行业的发展。

在现代社会中，光通信是产业支柱。该研究团队的成果将彻底改变光源的发展，连接公寓大楼和大城市以及海底光缆。

参与这项研究的忠北大学教授大明琴表示：“量子点的量产技术可以大幅降低高价光通信器件的生产成本，增强国家光通信器件产业的竞争力，并为基础科学研究做出重大贡献。”

ETRI光通信元件研究部门的HoSungKim博士表示：“这项研究成果是确保商业可行性和根本创新的典范，有可能改变光通信半导体激光行业的范式。”

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