เลเซอร์ InP ที่รวมเข้ากับกระบวนการ Imec photonics

อัปเดต: 6 สิงหาคม 2023

ด้วยการใช้เครื่องมือ NANO flip-chip bonder รุ่นล่าสุดของ ASM AMICRA เลเซอร์ไดโอด InP DFB ถูกเชื่อมเข้ากับแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนโฟโตนิกส์ขนาด 300 มม. ที่มีความแม่นยำในการจัดตำแหน่งภายใน 500 นาโนเมตร ทำให้สามารถจับคู่กำลังแสงเลเซอร์ได้มากกว่า 10mW เข้ากับท่อนำคลื่นซิลิคอนไนไตรด์บนซิลิคอนโฟโตนิกส์ เวเฟอร์

Imec จะเสนอสิ่งนี้โดยได้รับการสนับสนุนจากพันธมิตร เทคโนโลยี ต่อมาในปี 2021 ในฐานะบริการสร้างต้นแบบ ซึ่งจะช่วยเร่งการนำซิลิคอนโฟโตนิกมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยแสง ผ่าน LiDAR ไปจนถึงการตรวจจับทางชีวการแพทย์

ระบบซิลิกอนโฟโตนิกจำนวนมากในปัจจุบันยังคงพึ่งพาแหล่งกำเนิดแสงภายนอก เนื่องจากไม่มีแหล่งกำเนิดแสงบนชิปที่มีประสิทธิภาพ ซิลิคอนเองไม่ปล่อยแสงอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น แหล่งกำเนิดแสงที่ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ III-V เช่น อินเดียม-ฟอสไฟด์ (InP) หรือแกลเลียม-อาร์เซไนด์ (GaAs) มักถูกนำไปใช้เป็นส่วนประกอบที่บรรจุแยกต่างหาก

อย่างไรก็ตาม เลเซอร์นอกชิปเหล่านี้มักจะประสบกับการสูญเสียจากการมีเพศสัมพันธ์ที่สูงขึ้น รอยเท้าทางกายภาพที่ใหญ่ และต้นทุนบรรจุภัณฑ์ที่สูง

ร่วมกับพันธมิตร Sivers และ ASM AMICRA Imec กำลังขยายบริการการสร้างต้นแบบซิลิคอนโฟโตนิกส์เพื่อรวมความสามารถในการรวมชิปฟลิปชิปที่มีความแม่นยำสูงของเลเซอร์ InP และแอมพลิฟายเออร์

ในขั้นตอนการพัฒนาที่เพิ่งเสร็จสิ้นไป เลเซอร์ C-band InP DFB ได้รับการจัดแนวแบบพาสซีฟและเชื่อมชิปแบบพลิกกับเวเฟอร์ซิลิคอนโฟโตนิกส์ขนาด 300 มม. ที่มีความแม่นยำในการจัดตำแหน่งสูงเป็นพิเศษภายใน 500 นาโนเมตร (ค่าสามซิกมา) ส่งผลให้ท่อนำคลื่นบนชิปทำซ้ำได้ กำลังเลเซอร์คู่ที่เกิน 10mW

ตลอดครึ่งหลังของปี 2021 กลุ่มผลิตภัณฑ์บูรณาการแบบไฮบริดจะขยายออกไปด้วยการไตร่ตรอง สารกึ่งตัวนำ แอมพลิฟายเออร์ออปติคัล (RSOA) ใช้ประโยชน์จากความสามารถด้านกัดของเทคโนโลยี InP100 ของ Sivers และความแม่นยำในการจัดตำแหน่งพันธะที่เหนือกว่าของ ASM AMICRA NANO

ความสามารถนี้จะเปิดใช้งานประเภทแหล่งกำเนิดเลเซอร์แบบโพรงภายนอกขั้นสูง ตามความจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติคัลและการตรวจจับแอปพลิเคชัน และจะพร้อมใช้งานในต้นปี 2022