La fotónica de silicio (Si) es una tecnología habilitadora clave (KET) en muchos campos de aplicación gracias a la tecnología madura del proceso de Si, el tamaño de la obleas de silicio y las prometedoras propiedades ópticas del Si.
La integración epitaxial directa de láseres III-V en chips fotónicos de Si es el principal desafío para la realización de chips fotónicos densos. En GABRIEL, demostraré un láser de diodo basado en GaSb de infrarrojo medio (IR medio) integrado epitaxialmente en una oblea fotónica de Si modelada con guías de onda de SiN revestidas de SiO2. Este proyecto abordará los principales retos relacionados con el crecimiento epitaxial, centrado en reducir losdefectos generados en la interfaz entre GaSb y Si exacto (001) (compatible con los estándares de la industria), y la fabricación de dispositivos, centrado en mejorar el acoplamiento entre el láser basado en GaSb y las guías de onda pasivas de SiN. El proyecto GABRIEL apunta a la porción de onda corta del IR medio (SWIR) cuya longitud de onda se extiende de 1,6 a 3 μm.
Esta gama contiene fuertes características de absorción de muchos gases y productos químicos que son de interés crítico para aplicaciones de biodetección, médicas y ambientales. Así, el proyecto GABRIEL allanará el camino para la integración rentable y a gran escala de fuentes de luz en chips fotónicos de Si, estando por tanto, perfectamente alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible número 3 y 13 de Naciones Unidas, Buena Salud y Bienestar y Acción climática (https://www.un.org/sustainabledevelopment/).