Kerjasama ingin mewujudkan platform fotonik silikon pengecoran dengan laser kuantum dot bersepadu

Foundry, Menara Semikonduktor, dan Quintessent, pakar dalam penyepaduan laser dengan litar bersepadu fotonik silikon, sedang bekerjasama untuk mencipta proses Silicon Photonics (SiPho) pertama di dunia dengan laser titik kuantum bersepadu.

Proses ini bertujuan untuk melihat penyambungan sambungan optik di Artificial Intelligence / Machine Learning dan pasar pengkomputeran terpisahkan (pusat data). Menurut firma penyelidikan pasaran Yole, pasaran transceiver silikon fotonik untuk pusat data dijangka bernilai $ 3.5bn menjelang 2025.

Proses pengecoran baru akan dibina berdasarkan platform fotonik silikon pengeluaran PH18 Tower dan menambah laser dan penguat optik Quintessent's III-V berdasarkan kuantum untuk membolehkan rangkaian lengkap elemen fotonik silikon aktif dan pasif. Keupayaan baru akan menjadi industri pertama dalam menunjukkan keuntungan optik bersepadu dalam proses fotonik silikon pengecoran standard. Kit pengembangan proses awal (PDK) dirancang pada tahun 2021, dengan berjalan wafer pelbagai projek (MPW) menyusul pada tahun 2022.

"Quintessent dan Tower mendefinisikan kembali batas-batas fotonik silikon bersepadu di bawah usaha ini," kata Dr. John Bowers, Profesor UCSB dan Pengasas Bersama Quintessent. "Saya sangat teruja dengan prospek untuk kelas baru laser berprestasi tinggi dan litar bersepadu fotonik pada silikon, memanfaatkan kelebihan unik bahan titik kuantum."

Gabungan laser dan penguat dengan fotonik silikon pada tahap elemen litar akan meningkatkan kecekapan kuasa secara keseluruhan, menghilangkan kekangan reka bentuk tradisional seperti anggaran kerugian on-chip, mempermudah pembungkusan, dan membuat kemungkinan seni bina produk baru.

Sebagai contoh, produk transceiver atau sensor silikon fotoner dengan laser bersepadu akan dapat menyelesaikan ujian kendiri pada tahap cip atau wafer. Kelebihan ini ditingkatkan lagi dengan menggunakan Semikonduktor titik-titik sebagai media pemerolehan optik aktif, yang membolehkan peranti dengan kebolehpercayaan yang lebih besar, kebisingan yang lebih rendah, dan kemampuan untuk beroperasi dengan cekap pada suhu yang lebih tinggi.

Proses PH18 tambahan adalah sebahagian daripada program DARPA's Lasers for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS), yang bertujuan untuk membawa laser berprestasi tinggi ke platform fotonik canggih, menangani aplikasi komersial dan pertahanan.