隨著矽光子技術的開發，矽光子技術漸漸地成為實現高速光通訊傳收模組的平台，有賴於矽基板波導電路的成熟，各項元件皆適用於CMOS製程技術得以大量製作並可有效降低成本。然而在現行的積體化矽光子晶片中如何得到一穩定的同調光源仍舊是個問題。在2010年第一個以矽為基板的鍺雷射由MIT研究團隊開發而成並在2012年從光激發雷射進一步研發為電激發雷射，使資料的儲存、數據傳輸等不再局限於電訊號而轉為更高速的光通訊，將訊號傳輸帶入下一世代。

積體化矽光子晶片模組之關鍵在於光學元件與矽光子晶片的結合，由於此計畫所用之DFB Laser如同其他常見之半導體雷射，所使用的材料皆為III-V化合物半導體，有別於積體化矽光子晶片可藉由CMOS製程技術下線而得，故在元件製程上須獨力完成後再以覆晶封裝的技術將研製而成的雷射晶粒與矽光子晶片結合，故在此子計畫中除雷射晶粒的研製還要加入後端封裝製程，如次載座的設計以及覆晶封裝技術的開發。

本子計畫將以四年的時間，研製高功率、波長穩定之 1550nm 背脊狀波導型分佈式回授雷射二極體作為積體化矽光子晶片模組之輸出光源，並開發晶粒覆晶封裝技術將雷射晶粒先與設計之次載座接合以形成雷射封裝器件，最後再將Laser OSA與子計畫一所設計的矽光子晶片結合，完成積體化矽光子晶片模組。工作內容包括雷射晶粒之設計與製程以及晶粒覆晶封裝技術的開發，子計畫最終目標為1550nm之DFB雷射的磊晶設計與製程優化，配合散熱封裝的設計改善雷射晶粒可承受長時間、高功率的操作條件，避免產生鏡面缺陷或磊晶結構被破壞而影響整體元件效能。可於維持12mW高功率的穩定操作時間大於24小時。

本子計畫團隊過去曾執行計畫「高功率雷射二極體之研製」，可針對後段封裝之經驗加以改量並應用於此子計畫中，輔以其他子計畫團隊對於通訊類光源的封裝知識，達到此子計畫目標。

圖一:分佈式回授雷射二極體平面圖及橫截面結構示意圖

圖二: 雷射封裝器件概念示意圖

(US Patent: US20100006784 A1)

圖三: 過去計畫執行成果示意圖