Партнерство стремится создать платформу для литейной кремниевой фотоники со встроенным лазером на квантовых точках.

Литейный цех, Башня Полупроводниковоеи Quintessent, специалист по лазерной интеграции с кремниевыми фотонными интегральными схемами, работают вместе над созданием первого в мире процесса кремниевой фотоники (SiPho) со встроенными лазерами на квантовых точках.

Этот процесс предназначен для рассмотрения вопросов оптической связи на рынках искусственного интеллекта / машинного обучения и дезагрегированных вычислений (центров обработки данных). По данным исследовательской компании Yole, рынок кремниевых фотонных трансиверов для центров обработки данных, как ожидается, к 3.5 году составит 2025 миллиарда долларов.

Новый производственный процесс будет основан на производственной платформе кремниевой фотоники Tower PH18 и добавит лазеры и оптические усилители Quintessent III-V на основе квантовых точек, чтобы создать полный набор активных и пассивных кремниевых фотонных элементов. Новая возможность будет первой в отрасли демонстрацией интегрированного оптического усиления в стандартном процессе фотоники литейного кремния. Первоначальный комплект для разработки процессов (PDK) запланирован на 2021 год, а запуски многопроектных пластин (MPW) последуют в 2022 году.

«В рамках этих усилий Quintessent и Tower пересматривают границы интегрированной кремниевой фотоники, - сказал доктор Джон Бауэрс, профессор UCSB и соучредитель Quintessent. «Я очень воодушевлен перспективами нового класса высокоэффективных лазеров и фотонных интегральных схем на кремнии, использующих уникальные преимущества материалов с квантовыми точками».

Совместная интеграция лазеров и усилителей с кремниевой фотоникой на уровне элементов схемы повысит общую энергоэффективность, устранит традиционные конструктивные ограничения, такие как бюджеты потерь на кристалле, упростит упаковку и сделает возможными новые архитектуры и функциональные возможности продукта.

Например, кремниевый фотонный приемопередатчик или сенсор со встроенными лазерами будет способен выполнять полное самотестирование на уровне кристалла или пластины. Эти преимущества дополнительно усиливаются за счет использования Полупроводниковое квантовые точки как активная оптическая усиливающая среда, которая позволяет устройствам работать с большей надежностью, низким уровнем шума и способностью эффективно работать при более высоких температурах.

Расширенный процесс PH18 является частью программы DARPA «Лазеры для универсальных микромасштабных оптических систем» (LUMOS), которая направлена ​​на внедрение высокопроизводительных лазеров на передовые платформы фотоники для коммерческих и оборонных приложений.