Een onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, heeft een manier gedemonstreerd om oppervlakte-emitterende lasers met verticale holte (VCSEL's) volledig op silicium te integreren. Dit zou kunnen leiden tot kleinere, goedkopere en efficiëntere optische communicatieapparaten.

VCSEL's zijn kleine halfgeleiderlasers die verticaal licht uitstralen vanaf hun oppervlak. Ze worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder optische communicatie, laserprinten en medische beeldvorming. VCSEL's zijn echter doorgaans gemaakt van samengestelde halfgeleiders, die duurder en moeilijker te verwerken zijn dan silicium.

De onderzoeker, Shanhui Fan, ontwikkelde een techniek om VCSELs rechtstreeks op siliciumwafels te laten groeien. Dit elimineert de noodzaak voor een samengesteld halfgeleidersubstraat, wat de kosten van VCSEL-productie kan verlagen. De techniek van Fan maakt ook een nauwkeurige controle van de optische eigenschappen van de VCSEL's mogelijk, wat hun efficiëntie en prestaties zou kunnen verbeteren.

De bevindingen van de onderzoeker zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Photonics.

"Dit werk vertegenwoordigt een belangrijke doorbraak op het gebied van opto-elektronica", aldus Fan. "Door te demonstreren hoe VCSEL's volledig op silicium kunnen worden geïntegreerd, hebben we nieuwe mogelijkheden geopend voor de ontwikkeling van kleinere, goedkopere en efficiëntere optische communicatieapparaten."

Het onderzoeksteam van Fan werkt momenteel aan de ontwikkeling van nieuwe op VCSEL gebaseerde apparaten voor een verscheidenheid aan toepassingen. Deze apparaten kunnen onder meer snelle optische zendontvangers, optische sensoren en lasergebaseerde beeldschermen zijn.

Het werk van de onderzoeker wordt ondersteund door de National Science Foundation en het Department of Energy.