Kemitraan berupaya menciptakan platform fotonik silikon pengecoran dengan laser titik kuantum terintegrasi

Pengecoran, Menara Semikonduktor, dan Quintessent, spesialis integrasi laser dengan sirkuit terintegrasi fotonik silikon, bekerja sama untuk menciptakan proses Silicon Photonics (SiPho) pertama di dunia dengan laser titik kuantum terintegrasi.

Proses ini dimaksudkan untuk melihat pengalamatan konektivitas optik di Artificial Intelligence/ Machine Learning dan pasar komputasi terpilah (pusat data). Menurut firma riset pasar Yole, pasar transceiver fotonik silikon untuk pusat data diperkirakan bernilai $3.5 miliar pada tahun 2025.

Proses pengecoran baru akan dibangun di atas platform fotonik silikon produksi PH18 Tower dan menambahkan laser berbasis titik kuantum III-V Quintessent dan penguat optik untuk memungkinkan rangkaian lengkap elemen fotonik silikon aktif dan pasif. Kemampuan baru ini akan menjadi industri pertama dalam mendemonstrasikan penguatan optik terintegrasi dalam proses fotonik silikon pengecoran standar. Kit pengembangan proses awal (PDK) direncanakan pada tahun 2021, dengan multi-proyek wafer run (MPW) menyusul pada tahun 2022.

"Quintessent dan Tower mendefinisikan kembali batas-batas fotonik silikon terintegrasi di bawah upaya ini," kata Dr. John Bowers, Profesor UCSB dan Co-Founder Quintessent. “Saya sangat senang dengan prospek kelas baru laser berkinerja tinggi dan sirkuit terintegrasi fotonik pada silikon, memanfaatkan keunggulan unik bahan titik kuantum.”

Kointegrasi laser dan amplifier dengan fotonik silikon pada tingkat elemen sirkuit akan meningkatkan efisiensi daya secara keseluruhan, menghilangkan kendala desain tradisional seperti anggaran kerugian on-chip, menyederhanakan pengemasan, dan memungkinkan arsitektur dan fungsi produk baru.

Misalnya, transceiver fotonik silikon atau produk sensor dengan laser terintegrasi akan mampu menyelesaikan swa-uji pada tingkat chip atau wafer. Keuntungan ini lebih ditingkatkan dengan mempekerjakan Semikonduktor quantum-dots sebagai media penguatan optik aktif, yang memungkinkan perangkat dengan keandalan yang lebih besar, kebisingan yang lebih rendah, dan kemampuan untuk beroperasi secara efisien pada suhu yang lebih tinggi.

Proses PH18 yang diperbesar adalah bagian dari program DARPA Lasers for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS), yang bertujuan untuk membawa laser berkinerja tinggi ke platform fotonik canggih, menangani aplikasi komersial dan pertahanan.