שותפות מחפשת ליצור פלטפורמת פוטוניקה של סיליקון יציקה עם לייזר נקודות קוונטי משולב

בית יציקה, מגדל סמיקונדקטור, ו-Quintessent, מומחה באינטגרציה של לייזר עם מעגלים משולבים סיליקון פוטוניים, עובדים יחד כדי ליצור את תהליך הסיליקון פוטוניקה (SiPho) הראשון בעולם עם לייזרים נקודות קוונטיות משולבות.

התהליך נועד לבחון את ההתייחסות לקישוריות אופטית בשווקי בינה מלאכותית/ למידת מכונה ושווקי מחשוב (מרכז נתונים) לא מופרדים. על פי חברת מחקר השוק Yole, שוק משדרי הפוטוניקה של סיליקון למרכזי נתונים צפוי להיות שווה 3.5 מיליארד דולר עד שנת 2025.

תהליך היציקה החדש יתבסס על פלטפורמת הסיליקון פוטוניקה לייצור PH18 של טאואר ויוסיף לייזרים מבוססי נקודה קוונטית III-V ומגברים אופטיים כדי לאפשר חבילה מלאה של אלמנטים פוטוניים של סיליקון פוטוני. היכולת החדשה תהיה התעשייה הראשונה בהדגמת רווח אופטי משולב בתהליך פוטוניקה סיליקון יציקה סטנדרטי. ערכת פיתוח התהליכים הראשונית (PDK) מתוכננת בשנת 2021, עם ריצות ופלים מרובות פרויקטים (MPW) לאחר שנת 2022.

"קווינטסנט וטאוור מגדירים מחדש את גבולות פוטוניקיית הסיליקון המשולבת במסגרת מאמץ זה", אמר ד"ר ג'ון באוורס, פרופסור UCSB ומייסד שותף. "אני נרגש מאוד מהסיכויים לסוג חדש של לייזרים בעלי ביצועים גבוהים ומעגלים משולבים פוטוניים על סיליקון, המנצלים את היתרונות הייחודיים של חומרי נקודה קוונטית."

שילוב משותף של לייזרים ומגברים עם פוטוניקה של סיליקון ברמת רכיבי המעגל ישפר את יעילות ההספק הכוללת, יבטל מגבלות עיצוב מסורתיות כגון תקציבי אובדן על שבב, יפשט את האריזה ויאפשר ארכיטקטורות ופונקציונליות של מוצרים חדשים.

לדוגמה, משדר פוטוני סיליקון או מוצר חיישן עם לייזרים משולבים יהיה מסוגל לבצע בדיקה עצמית מלאה ברמת השבב או הוואפ. יתרונות אלה משופרים עוד יותר על ידי העסקה סמיקונדקטור נקודות קוונטיות כמדיה הרווח האופטי הפעיל, המאפשרת למכשירים בעלי אמינות רבה יותר, רעש נמוך יותר ויכולת פעולה יעילה בטמפרטורות גבוהות יותר.

תהליך ה- PH18 המוגבר הוא חלק מתכנית לייזרים של מערכות DARPA למערכות אופטיות אוניברסאליות (LUMOS), שמטרתה להביא לייזרים בעלי ביצועים גבוהים לפלטפורמות פוטוניקה מתקדמות, המתייחסות ליישומים מסחריים והגנה.