A integração da fonte de luz e do detector pode promover eficazmente o desenvolvimento de sistemas optoeletrônicos leves e compactos. O fenômeno da coexistência de emissão e detecção em dispositivos de múltiplos poços quânticos InGaN/GaN possibilita o projeto de chips integrados de transmissão e recepção. Este artigo utilizou processos semicondutores padrão para fabricar dispositivos em matriz de discos circulares InGaN/GaN integrados em wafers de silício e estudou suas características de emissão, detecção e comunicação básica. Os modos de ressonância em dispositivos microdisco ajudam a melhorar as características de detecção, enquanto as características de radiação isotrópica facilitam o acoplamento espacial entre a fonte e o detector. Como fonte de luz, o dispositivo apresenta uma tensão de acionamento de 2,5 V, comprimento de onda central de 455 nm e largura de banda -3 dB de 5,4 MHz. Como detector, responde à luz do ultravioleta ao azul, com desempenho de detecção que diminui com o aumento do comprimento de onda, tendo um comprimento de onda de corte de 450 nm. Sob excitação de fonte de 365 nm, o dispositivo apresenta uma relação máxima de comutação de 7,2×10^4 e tempo de queda de 0,41 ms. Além disso, com base em um único dispositivo microdisco, foi construído e demonstrado um sistema de comunicação semiduplex, realizando transmissão de dados em diferentes faixas de frequência. Esta pesquisa é significativa para a fabricação de fontes de luz acionadas eletricamente e para a comunicação óptica integrada de transmissão e recepção.

InGaN/GaN baseado em silício; dispositivos de múltiplos poços quânticos; emissão e detecção; comunicação semiduplex