Az Imec összefogja erőit a Sivers Photonics-szal és az ASM AMICRA-val, hogy felgyorsítsa az InP lézerek és erősítők szilícium-fotonikában történő hibrid integrációját

A lézeres összekapcsolás utáni igazítás pontossága 500 nm-en belül van mind az x-, mind az y-tengelyen. / A lézerek utáni összekapcsolási pontosság 500 nm-en belül van mind az x-, mind az y-tengelyen.

DFB-laserchipek, egy 300 mm-es szilícium fotonika lapra ragasztva. / DFB lézerdiódák ragasztva egy 300 mm-es szilícium fotonika lapra.

DFB-laserchipek egy 300 mm-es szilícium fotonikai szilíciumlapra vannak ragasztva. / DFB lézerchipek egy 300 mm-es szilícium fotonikai szilíciumlapra vannak ragasztva.

Ebben a héten az imec, a nanoelektronika és digitális technológiák világszerte vezető kutatási és innovációs központja, bejelenti együttműködését a Sivers Photonics-szal (korábban CST Global, a Sivers Semiconductors leányvállalata), amely Nagy-Britanniában működő III-V-összekötő félvezető gyártó a fotonikai termékekhez, valamint az ASM AMICRA Microtechnologies-szal, a világ egyik vezető ultra-precíz Die-Attach berendezés szolgáltatójával, a sikeres Wafer-Scale integrációt az InP (Indium-Phosphid) lézerek között, melyek a Sivers InP100 platformjának DFB (Distributed Feedback) típusú InP-vel készült lézerei, és az imec Silizium-Fotonikára (iSiPP) való átültetését. Az ASM AMICRA legújabb NANO-Flip-Chip-Bonder eszközével az InP-DFB lézerdiódákat 500 nm-es pontossággal illesztették egy 300 mm-es szilícium-fotonikai waferre, lehetővé téve több mint 10 mW lézer teljesítmény reprodukálható bevezetését a szilícium-nitrid hullámvezetőbe a szilícium-fotonikai waferen. Partneri támogatással az imec 2021 végén kínálni fogja ezt a technológiát prototípus-szolgáltatásként, felgyorsítva a szilícium-fotonika alkalmazását optikai összeköttetések, LiDAR és biomedikai érzékelés területén.

Ma még sok szilícium-fotonikai rendszer külső fényforrásokra támaszkodik, mivel hatékony on-chip fényforrások nem állnak rendelkezésre. A szilícium önmagában nem bocsát ki hatékonyan fényt, ezért III-V félvezetőkből, például Indium-Phosphidból (InP) vagy Gallium-Arsenidból (GaAs) készült fényforrásokat általában különálló komponensként valósítanak meg. Ezek a külső lézerek azonban gyakran magasabb csatolási veszteségeket, nagyobb fizikai méretet és magas csomagolási költségeket eredményeznek.

Partneri együttműködésben az Sivers-szel és az ASM AMICRA-val az imec kibővíti szolgáltatásait a szilícium-fotonika prototípus fejlesztésében a rendkívül precíz Flip-Chip integrációval InP lézerek és erősítők között. A nemrég befejezett fejlesztési szakaszban a C-sávos InP-DFB lézereket passzívan, 500 nm-es (három-szigma értékű) pontossággal illesztették és flip-chip módon ragasztották egy 300 mm-es szilícium-fotonikai waferre, ami reprodukálható, chipen belüli hullámvezetőkhöz kötött lézer teljesítményt eredményezett, meghaladva a 10 mW-ot. 2021 második felében a hibrid integrációs portfóliót optikai félvezető erősítőkkel (Reflective Semiconductor Optical Amplifiers, RSOA) bővítik, amelyek kihasználják a Sivers InP100 technológia képességét az illesztéshez és az ASM AMICRA által alkalmazott rendkívüli pontosságú bonding technológiát. Ez a képesség lehetővé teszi fejlett lézerrendszerek külső rezonátorral, például új optikai összeköttetési és érzékelési alkalmazásokhoz, és 2022 elején lesz elérhető.

Joris van Campenhout, az imec Optical I/O Program igazgatója: "Nagyon örülünk az együttműködésnek a Sivers Photonics-szal és az ASM AMICRA-val, hogy kibővítsük szilícium-fotonikai platformunkat hibrid integrált lézernyákokkal és erősítőkkel. Ez a további funkcionalitás lehetővé teszi ügyfeleink számára, hogy fejlett fotonikus integrált áramköröket (PIC-eket) fejlesszenek és prototípusokat készítsenek, amelyek képességei messze meghaladják a mai kínálatunkat, kulcsfontosságú területeken, mint az adatátvitel, távközlés és érzékelés."

Billy McLaughlin, a Sivers Photonics ügyvezető igazgatója: "Örülünk, hogy az imec-sel és az ASM AMICRA-val együtt dolgozhatunk fejlett integrált fotonikus komponensek fejlesztésén. Az InP lézernyákok elérhetősége, amelyeket az InP100 gyártási platformunkon fejlesztettünk és gyártottunk, ösztönözni fogja a szilícium-fotonika áramkörök alkalmazását számos kereskedelmi területen."

Dr. Johann Weinhändler, az ASM AMICRA ügyvezető igazgatója: "Szakértelmünk a rendkívül precíz csomagolásban tökéletesen kiegészíti minden partner szakértelmét. Az automatizált és rendkívül pontos Flip-Chip kötés lehetővé teszi ezeken a hibrid modulokon a nagy volumenű gyártás felé vezető utat."