更快、更節(jié)能的ICT或傳感器,用于檢測剛開始的水果腐爛和玻璃纖維中的微觀裂紋之間的任何東西:光子技術對未來有很大的希望。由荷蘭埃因霍溫技術大學(TU/e)領導的一個歐洲財團正在努力兌現(xiàn)這些承諾。
微轉印工藝示意圖 圖片來源:INSPIRE project.
自2020年以來,INSPIRE項目一直在開發(fā)一種新穎的打印方法,以實現(xiàn)混合光子芯片的大規(guī)模制造。這些技術結合了多種技術,為應用創(chuàng)造了新的可能性。
光子集成教授兼INSPIRE協(xié)調員Martijn Heck說:"基本上,目前的光子芯片主要有三種類型,要么基于硅、氮化硅,要么基于磷化銦。在TU / e,我們是后者的專家?!?span style="text-indent: 2em;">目前使用的每種光子材料都有自己的優(yōu)點和缺點。硅,特別是氮化硅,可用于在芯片上以低損耗傳輸光。而且硅基芯片可以用現(xiàn)有的半導體制造技術生產。然而,硅有一個主要缺點:它不能產生光。因此,如果需要激光,則需要另一種材料——磷化銦。
工業(yè)生產
Heck評論道:“我們可以用磷化銦制造激光器和放大器等有源器件,而基于氮化硅的光電子器件在引導光線方面效率更高。因此,對于許多應用來說,最佳的設備應該由這兩種材料組成。”
從技術上講,在硅基波導上放置磷化銦器件已經成為可能。然而,Smart Photonics的CTO Luc Augustin表示,傳統(tǒng)工藝并不適合批量生產。Smart Photonics是INSPIRE公司的一家代工廠。
磷化銦和氮化硅晶片都可以大批量生產,每個晶片包含數(shù)千個光子器件。但當我們想要把兩種材料放在一起時,我們必須一塊一塊地做。這在實驗室環(huán)境中可能沒問題,但在工業(yè)中就不可行了?!盿ugustine補充道。
INSPIRE首席科學家Yuqing Jiao補充說:“這種打印技術已經在實驗室中被證明可以在單個設備水平上工作。通過這個項目,我們想要研究一次性放大和打印整列設備的可能性?!盜NSPIRE項目旨在解決這個問題,并以一種可擴展的方式結合多種材料。Heck說:"我們將三種獨立的成熟技術結合在一起:我們使用X-Celeprint公司提供的微轉移打印技術,在imec公司生產的氮化硅晶圓上面打印由Smart Photonics公司制造的多個磷化銦器件。"