I ett betydande tekniskt framsteg har Veeco Instruments och imec gemensamt utvecklat en ny process som kan förändra landskapet för kisel-fotonik. Genom att integrera materialet bariumtitanat (BTO) på kiselplattformar öppnas dörrarna för nästa generations applikationer inom allt från kvantdatorer till AR/VR.
Det är ofta i mötet mellan avancerad materialvetenskap och skalbar produktion som de stora tekniska sprången sker. Det senaste samarbetet mellan Veeco Instruments och imec är ett tydligt exempel på detta, där fokus ligger på att göra avancerad ljusmodulering tillgänglig för volymtillverkning.
En process redo för massproduktion
Kärnan i detta genombrott är utvecklingen av en process som är kompatibel med så kallad “High-Volume Manufacturing” (HVM) på 300-mm wafers. Att kunna skala upp produktionen till denna nivå är ofta den kritiska faktorn för att ny teknik ska kunna nå marknaden brett.
Det tekniska genombrottet möjliggörs av ett klustersystem baserat på molekylärstråleepitaxi (MBE). Specifikt använder sig processen av Veecos “300-mm oxide system” för att utföra hybrid-MBE-epitaxi av bariumtitanat direkt på kisel. Detta markerar ett viktigt steg i att förena dessa material i en industriell skala.
Bariumtitanatets unika egenskaper
Varför är då integrationen av bariumtitanat (BTO) så eftertraktad? Svaret ligger i materialets elektro-optiska egenskaper. Genom att utnyttja dessa egenskaper möjliggör den nya plattformen ljusmodulering som är både höghastighets-presterande och strömsnål.
I en värld där dataöverföring och processorkraft ständigt kräver mer energi och högre hastigheter, erbjuder BTO-baserad modulering en lösning som adresserar båda dessa utmaningar samtidigt.
Från kvantdatorer till virtuella världar
Denna nya plattform är inte bara en akademisk övning; den har direkta tillämpningar inom flera av dagens mest spännande teknikområden. Enligt Veeco och imec är tekniken skräddarsydd för användning i:
- Höghastighets optiska transceivers: För snabbare dataöverföring.
- Kvantdatorer: Där precision och hastighet är avgörande.
- Lidar: Tekniken som ofta används för avståndsbedömning i autonoma system.
- AR/VR-applikationer: Där kraven på snabb respons och låg strömförbrukning är höga.
Sammanfattning
Genom att kombinera Veecos expertis inom utrustning med imecs forskningskapacitet har en ny väg öppnats för kisel-fotonik. Med en 300-mm HVM-kompatibel process för BTO-integration står industrin nu rustad med verktygen för att bygga snabbare och mer energieffektiva optiska system för framtiden.