自動運転車の目と言われる中核センサーであるLiDAR(LiDAR)や量子センサー・コンピュータなどの複雑な光学システムを一つの小さなチップにする次世代半導体技術が集積光学半導体(以下、光半導体)技術だ。
光半導体素子で集積度を高めることは、性能・価格・エネルギー効率などを決定づける核心的な技術だが、韓国の研究陣が光半導体素子の集積度を100倍以上高めることができる技術を開発した。
韓国科学技術院(KAIST)電気電子工学部のキム・サンシク教授の研究チームは、光半導体素子の集積度を100倍以上高めることができる新しい光結合構造を発見したと19日に明らかにした。
一つのチップ当たりに構成できる素子数程度を集積度といい、集積度が高いほど多くの演算ができ、工程単価も下げることができる。
ただし、「光をチップの中に閉じ込めた半導体」である光半導体素子の集積度を高めることは非常に難しく、これは光の波動性で近接した素子間に光子間の混線が発生するためだと研究チームは説明した。
研究チームは今回の研究で新しい光結合(coupling)構造を発見した。
キム教授は「従来、光の混線を大きくすると考えられていた漏洩波を通じて逆説的に混線をなくした」とし、「今回の研究で明らかになった漏洩波を利用した光結合方法を応用すれば、より小さく、ノイズの少ない多様な光半導体素子を開発することができるだろう」と話した。
漏洩波とは、横によく広がる特性を持つ光を意味する。
