Parceria visa criar plataforma fotônica de silício fundido com laser de ponto quântico integrado

Fundição, Torre Semicondutorese Quintessent, especialista em integração de laser com circuitos integrados fotônicos de silício, estão trabalhando juntos para criar o primeiro processo Silicon Photonics (SiPho) do mundo com lasers de pontos quânticos integrados.

O processo visa abordar a conectividade óptica nos mercados de Inteligência Artificial / Aprendizado de Máquina e computação desagregada (datacentre). De acordo com a empresa de pesquisa de mercado Yole, o mercado de transceptores fotônicos de silício para data centers deve valer US $ 3.5 bilhões em 2025.

O novo processo de fundição se baseará na plataforma fotônica de silício de produção PH18 da Tower e adicionará os lasers e amplificadores ópticos baseados em pontos quânticos III-V da Quintessent para permitir um conjunto completo de elementos fotônicos de silício ativos e passivos. A nova capacidade será a primeira da indústria na demonstração de ganho óptico integrado em um processo fotônico de silício de fundição padrão. O kit de desenvolvimento de processo inicial (PDK) está planejado para 2021, com execuções de wafer de multiprojetos (MPWs) seguindo em 2022.

“A Quintessent e a Tower estão redefinindo as fronteiras da fotônica de silício integrada sob este esforço”, disse o Dr. John Bowers, Professor da UCSB e Co-Fundador da Quintessent. “Estou muito animado com as perspectivas de uma nova classe de lasers de alto desempenho e circuitos integrados fotônicos em silício, aproveitando as vantagens exclusivas dos materiais de pontos quânticos.”

A co-integração de lasers e amplificadores com fotônica de silício no nível do elemento do circuito melhorará a eficiência geral de energia, eliminará as restrições de design tradicionais, como orçamentos de perda no chip, simplificará o empacotamento e possibilitará novas arquiteturas e funcionalidades de produtos.

Por exemplo, um transceptor fotônico de silício ou produto de sensor com lasers integrados será capaz de autoteste completo no nível do chip ou wafer. Essas vantagens são ainda mais aprimoradas com o emprego de Semicondutores quantum-dots como a mídia de ganho óptico ativa, que permite dispositivos com maior confiabilidade, menor ruído e a capacidade de operar com eficiência em temperaturas mais altas.

O processo PH18 aumentado é parte do programa Lasers para Sistemas Ópticos em Microescala Universal (LUMOS) da DARPA, que visa trazer lasers de alto desempenho para plataformas fotônicas avançadas, abordando aplicações comerciais e de defesa.