La asociación busca crear una plataforma de fotónica de silicio de fundición con láser de punto cuántico integrado
Fundición, Torre Semiconductoresy Quintessent, un especialista en integración de láser con circuitos integrados fotónicos de silicio, están trabajando juntos para crear el primer proceso de fotónica de silicio (SiPho) del mundo con láseres de puntos cuánticos integrados.
El proceso tiene como objetivo abordar la conectividad óptica en los mercados de inteligencia artificial / aprendizaje automático y computación desagregada (centros de datos). Según la firma de investigación de mercado Yole, se espera que el mercado de transceptores fotónicos de silicio para centros de datos tenga un valor de 3.5 millones de dólares para 2025.
El nuevo proceso de fundición se basará en la plataforma de fotónica de silicio de producción PH18 de Tower y agregará los láseres basados en puntos cuánticos III-V de Quintessent y los amplificadores ópticos para permitir un conjunto completo de elementos fotónicos de silicio activos y pasivos. La nueva capacidad será la primera de la industria en demostrar la ganancia óptica integrada en un proceso de fotónica de silicio de fundición estándar. El kit de desarrollo de procesos inicial (PDK) está planificado para 2021, con ejecuciones de obleas de proyectos múltiples (MPW) en 2022.
“Quintessent y Tower están redefiniendo las fronteras de la fotónica de silicio integrada bajo este esfuerzo”, dijo el Dr. John Bowers, profesor de UCSB y cofundador de Quintessent. "Estoy muy emocionado por las perspectivas de una nueva clase de láseres de alto rendimiento y circuitos integrados fotónicos en silicio, aprovechando las ventajas únicas de los materiales de puntos cuánticos".
La cointegración de láseres y amplificadores con fotónica de silicio a nivel de elemento de circuito mejorará la eficiencia energética general, eliminará las restricciones de diseño tradicionales, como los presupuestos de pérdida en el chip, simplificará el empaquetado y hará posibles nuevas arquitecturas y funcionalidades de productos.
Por ejemplo, un producto sensor o transceptor fotónico de silicio con láseres integrados será capaz de realizar una autocomprobación completa a nivel de chip o de oblea. Estas ventajas se mejoran aún más al emplear Semiconductores puntos cuánticos como el medio de ganancia óptica activa, lo que permite dispositivos con mayor confiabilidad, menor ruido y la capacidad de operar de manera eficiente a temperaturas más altas.
El proceso PH18 aumentado es parte del programa Láseres para sistemas ópticos universales de microescala (LUMOS) de DARPA, que tiene como objetivo llevar láseres de alto rendimiento a plataformas fotónicas avanzadas, abordando aplicaciones comerciales y de defensa.