Микротрансферная печать для гетерогенной интеграции в кремниевой фотонике

Ключевое преимущество кремниевой фотоники — совместимость со стандартной технологией КМОП, что позволяет создавать масштабируемые фотонные интегральные схемы на существующей полупроводниковой инфраструктуре. Ограничением являет то, что производство КМОП-структур узкоспециализировано и не допускает использования нестандартных материалов. Полупроводники IV группы не обеспечивают всех требований современных фотонных систем, в частности внутрисхемного генерирования света. Материалы групп III–V и ниобат лития (LiNbO₃) восполняют этот пробел, что делает гетерогенную интеграцию необходимой.

В исследовании, опубликованном в Journal of Lightwave Technology, микротрансферная печать (МТП) рассматривается как перспективный подход к гетерогенной интеграции. 

Процесс МТП включает изготовление тонкоплёночных устройств на исходной пластине, селективное травление жертвенного слоя, перенос устройств эластомерной матрицей на целевую пластину и закрепление с помощью клея или прямого соединения. Это позволяет интегрировать различные системы материалов на крупноформатные платформы кремниевой фотоники.

Среди недавних демонстраций метода можно выделить полностью интегрированный кремниевый фотонный движок для обработки оптических и микроволновых сигналов на лазерах из фосфида индия, лазеры на арсениде галлия с волноводами из нитрида кремния для виртуальной реальности и квантовых технологий, настраиваемые InP-лазеры для когерентной связи и определения дальности, а также интеграция модуляторов на LiNbO₃ с фотонными схемами на Si₃N₄.

Практическая реализация таких гибридных платформ требует соответствующей инфраструктуры. В производстве электроники должны произойти серьёзные изменения, чтобы появилась возможность внедрять передовые технологии в массовое изготовление.

По материалам: https://russianelectronics.ru