[據(jù)DARPA 2014年9月10日報(bào)道]DARPA的光電混合綜合（E-PHI）項(xiàng)目在硅上成功地集成了數(shù)十億發(fā)光點(diǎn)，以生成高效的硅基激光。這個突破由加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉學(xué)院（UCSB）實(shí)現(xiàn)，將開啟低價(jià)和耐用微系統(tǒng)的生產(chǎn)時(shí)代，這些微系統(tǒng)將超越現(xiàn)有技術(shù)的達(dá)到性能能力。

       雷達(dá)、通信、成像和傳感載荷這樣的國防系統(tǒng)依賴各種微系統(tǒng)設(shè)備。這些設(shè)備一般需要特殊的基板或基礎(chǔ)材料，每個器件的加工技術(shù)也不同，因此在一個制作工藝中集成這樣的多個設(shè)備極為困難。集成這些技術(shù)以往要求把一個微芯片與另一個結(jié)合，對比集成在單個芯片上的為系統(tǒng)，會引入很大的帶寬和存取時(shí)間。

       DARPA于2011年啟動了E-PHI項(xiàng)目，目標(biāo)是將芯片尺度的光微系統(tǒng)和高速電子器件直接集成在單個硅微芯片上。盡管許多光組件可以直接在硅上制作，但是成為高效的硅上激光源是極為困難的。在芯片增加激光的傳統(tǒng)方法（增益材料）包括在昂貴的晶圓上獨(dú)立地制作激光，然后鍵合到硅芯片上。常規(guī)鍵合工藝要求極高的精度和短時(shí)間，生產(chǎn)成本很高。

       UCSB展示了在硅晶圓上直接生長或沉積連續(xù)砷化銦層的可能性，這可以形成數(shù)十億個發(fā)光點(diǎn)，即“量子點(diǎn)”。在通用硅基板上集成電子和光子電路的方法可以避免進(jìn)行晶圓鍵合，在許多軍民電子器件上有應(yīng)用，這些器件的尺寸、重量、電力和封裝/裝配成本都非常關(guān)鍵。

       這些E-PHI演示微系統(tǒng)相比成熟技術(shù)來說，將帶來顯著的性能提升，并且減小尺寸。不僅激光可以輕易集成在硅上，其它組件也同樣可以，讓先進(jìn)光子集成電路具備更多功能。

         除了在硅上生成發(fā)光點(diǎn)，UCSB團(tuán)隊(duì)還克服了晶格失配，這是過去在硅上生長非硅激光材料時(shí)的普遍問題。UCSB團(tuán)隊(duì)證明了在硅上生長的激光與那些在同類基板上生長的具有同等性能。這些結(jié)果現(xiàn)在是開發(fā)其它光子組件的基礎(chǔ)，如光放大器、調(diào)節(jié)器、探測器。