Mit dem neuesten NANO Flip-Chip Bonder-Tool von ASM AMICRA wurden die InP-DFB-Laserdioden mit einer Ausrichtungsgenauigkeit von 300 nm auf einen 500-mm-Silizium-Photonik-Wafer gebondet, was eine reproduzierbare Einkopplung von mehr als 10 mW Laserleistung in die Siliziumnitrid-Wellenleiter auf der Silizium-Photonik ermöglichte Wafer.
Unterstützt durch seine Partner wird Imec dies anbieten Technologie später im Jahr 2021 als Prototyping-Dienstleistung, wodurch die Einführung der Siliziumphotonik in einer Vielzahl von Anwendungen beschleunigt wird, von optischen Verbindungen über LiDAR bis hin zur biomedizinischen Sensorik.
Viele photonische Siliziumsysteme sind heute noch auf externe Lichtquellen angewiesen, da effiziente Lichtquellen auf dem Chip fehlen. Silizium selbst emittiert Licht nicht effizient und daher werden Lichtquellen aus III-V-Halbleitern wie Indiumphosphid (InP) oder Galliumarsenid (GaAs) typischerweise als separat verpackte Komponenten implementiert.
Allerdings leiden diese Off‐Chip‐Laser oft unter höheren Kopplungsverlusten, einem großen physikalischen Platzbedarf und hohen Verpackungskosten.
Zusammen mit seinen Partnern Sivers und ASM AMICRA erweitert Imec seine Dienstleistungen für das Prototyping von Silizium-Photoniken um die hochpräzise Flip-Chip-Integrationsfähigkeit von InP-Lasern und -Verstärkern.
In der kürzlich abgeschlossenen Entwicklungsphase wurden C-Band-InP-DFB-Laser passiv ausgerichtet und auf 300-mm-Silizium-Photonik-Wafer mit ultrahoher Ausrichtungspräzision innerhalb von 500 nm (drei-Sigma-Wert) Flip-Chip-Bonding gemacht, was zu reproduzierbaren On-Chip-Wellenleitern führt. gekoppelte Laserleistung über 10mW.
In der zweiten Jahreshälfte 2021 wird das Hybrid-Integrationsportfolio um reflektierende Halbleiter optische Verstärker (RSOA), die die Ätzfacetten-Fähigkeit der InP100-Technologie von Sivers und die überlegene Bond-Ausrichtungspräzision von ASM AMICRA NANO nutzen.
Diese Fähigkeit wird fortschrittliche Laserquellentypen mit externem Resonator ermöglichen, die für aufkommende optische Verbindungs- und Sensoranwendungen erforderlich sind, und wird Anfang 2022 verfügbar sein.