一种新型可以实现混合光子芯片的大规模制造的打印方法

2022-04-01 16:43

更快、更节能的ICT或传感器，用于检测刚开始的水果腐烂和玻璃纤维中的微观裂纹之间的任何东西：光子技术对未来有很大的希望。由荷兰埃因霍温技术大学（TU／e）领导的一个欧洲财团正在努力兑现这些承诺。

微转印工艺示意图图片来源：INSPIRE project．

自2020年以来，INSPIRE项目一直在开发一种新颖的打印方法，以实现混合光子芯片的大规模制造。这些技术结合了多种技术，为应用创造了新的可能性。

光子集成教授兼INSPIRE协调员Martijn Heck说：＂基本上，目前的光子芯片主要有三种类型，要么基于硅、氮化硅，要么基于磷化铟。在TU ／ e，我们是后者的专家。”目前使用的每种光子材料都有自己的优点和缺点。硅，特别是氮化硅，可用于在芯片上以低损耗传输光。而且硅基芯片可以用现有的半导体制造技术生产。然而，硅有一个主要缺点：它不能产生光。因此，如果需要激光，则需要另一种材料——磷化铟。

工业生产

Heck评论道：“我们可以用磷化铟制造激光器和放大器等有源器件，而基于氮化硅的光电子器件在引导光线方面效率更高。因此，对于许多应用来说，最佳的设备应该由这两种材料组成。”

从技术上讲，在硅基波导上放置磷化铟器件已经成为可能。然而，Smart Photonics的CTO Luc Augustin表示，传统工艺并不适合批量生产。Smart Photonics是INSPIRE公司的一家代工厂。

磷化铟和氮化硅晶片都可以大批量生产，每个晶片包含数千个光子器件。但当我们想要把两种材料放在一起时，我们必须一块一块地做。这在实验室环境中可能没问题，但在工业中就不可行了。”augustine补充道。

INSPIRE首席科学家Yuqing Jiao补充说：“这种打印技术已经在实验室中被证明可以在单个设备水平上工作。通过这个项目，我们想要研究一次性放大和打印整列设备的可能性。”INSPIRE项目旨在解决这个问题，并以一种可扩展的方式结合多种材料。Heck说：＂我们将三种独立的成熟技术结合在一起：我们使用X－Celeprint公司提供的微转移打印技术，在imec公司生产的氮化硅晶圆上面打印由Smart Photonics公司制造的多个磷化铟器件。＂

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