تتطلع الشراكة إلى إنشاء منصة لضوئيات السليكون المسبك باستخدام ليزر النقاط الكمي المدمج

مسبك، برج أشباه الموصلاتوQuintessent، المتخصصة في تكامل الليزر مع دوائر السيليكون الضوئية المتكاملة، تعملان معًا لإنشاء أول عملية لضوئيات السيليكون (SiPho) في العالم باستخدام ليزر النقاط الكمومية المتكاملة.

تهدف العملية إلى النظر في معالجة الاتصال البصري في أسواق الذكاء الاصطناعي / التعلم الآلي والحوسبة المصنفة (مراكز البيانات). وفقًا لشركة أبحاث السوق Yole ، من المتوقع أن تبلغ قيمة سوق أجهزة الإرسال والاستقبال السيليكونية لمراكز البيانات 3.5 مليار دولار بحلول عام 2025.

ستبني عملية السبك الجديدة على منصة إنتاج الضوئيات السيليكونية PH18 لإنتاج السليكون ، وستضيف ليزر Quintessent III-V القائم على النقاط الكمومية ومكبرات الصوت الضوئية لتمكين مجموعة كاملة من العناصر الضوئية السليكونية النشطة والسلبية. ستكون الإمكانية الجديدة هي الصناعة الأولى في إظهار الكسب البصري المتكامل في عملية فوتونات السليكون المسبك القياسية. تم التخطيط لمجموعة تطوير العملية الأولية (PDK) في عام 2021 ، مع تشغيل رقائق متعددة المشاريع (MPWs) في عام 2022.

قال الدكتور جون باورز ، أستاذ UCSB والشريك المؤسس لشركة Quintessent: "تقوم شركة Quintessent and Tower بإعادة تحديد حدود فوتونات السيليكون المتكاملة في ظل هذا الجهد". "أنا متحمس جدًا لآفاق فئة جديدة من الليزر عالي الأداء والدوائر الضوئية المتكاملة على السيليكون ، والاستفادة من المزايا الفريدة لمواد النقاط الكمومية."

سيؤدي التكامل المشترك بين الليزر ومكبرات الصوت مع الضوئيات السيليكونية على مستوى عنصر الدائرة إلى تحسين كفاءة الطاقة الإجمالية ، والقضاء على قيود التصميم التقليدية مثل ميزانيات الخسارة على الرقاقة ، وتبسيط التعبئة ، وإتاحة تصميمات ووظائف منتج جديد ممكن.

على سبيل المثال ، سيكون جهاز الإرسال والاستقبال الفوتوني السليكوني أو منتج المستشعر المزود بأشعة الليزر المدمجة قادرًا على إجراء اختبار ذاتي كامل على مستوى الرقاقة أو الرقاقة. يتم تعزيز هذه المزايا بشكل أكبر من خلال التوظيف أشباه الموصلات النقاط الكمومية كوسائط كسب ضوئي نشطة ، والتي تتيح للأجهزة موثوقية أكبر وضوضاء أقل والقدرة على العمل بكفاءة في درجات حرارة أعلى.

تعد عملية PH18 المعززة جزءًا من برنامج DARPA's Lasers for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS) ، والذي يهدف إلى جلب ليزر عالي الأداء لمنصات الضوئيات المتقدمة ، ومعالجة التطبيقات التجارية والدفاعية.