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技术进展|法国实现激光器和调制器在硅上的首次直接集成

法国纳米科技(Nanoelec)技术研究所(IRT)宣布实现了Ⅲ-Ⅴ/硅基激光器和硅基马赫-曾德尔(Mach Zehnder)调制器的首次单片集成,单信道内数据传输速率达到25Gbps。IRT nanoelec是由法国国家研究局(ANR)运行的,专注使用微电子和纳电子技术实现信息和通信的研发联盟。(IRT未提供研究成果的照片)

为了实现激光器和调制器的集成,研究人员首先在8寸绝缘体上硅(SOI)晶圆上实现硅光电电路与调制器的集成,然后在该晶圆上“键合了2寸Ⅲ-Ⅴ材料晶圆,最后对该混合晶圆使用传统半导体和/或微机电系统(MEMS)工艺,生产出集成了调制器和激光器的发射器。

在硅片上集成光电器件可以极大地增加带宽、密度和可靠性,并大幅减少能耗,突破现有技术日益面临的数据传输瓶颈。在硅基光电子时代,数据传输将以每秒太比特计算。

此次技术进展由IRT Nanoelec的合作伙伴意法半导体和法国电子信息研究所(Leti)联合取得,证实了IRT nanoelec在硅基Ⅲ-Ⅴ材料集成以获取高数据速率领域的世界领导地位,为该技术集成进下一代光数据链路用收发机奠定基础。

由于硅光电子器件在欧洲和法国都具有重要地位,IRT Nanoelec于2012年启动硅光电项目,项目核心成员包括明导(Mentor)、意法半导体、CEA-Leti和CNRS等,目标是将整个硅基光电价值链所需的专家和设备聚集到一起,使用成熟的微电子器件制造工艺技术实现光电器件的晶圆级集成,提高产量和降低成本。

该项目的核心要求:打造一个集成设计环境、研发出指导性光学/光电器件和工艺、建造技术演示模型。

附:

法国著名咨询公司Yole 2014年整理出的硅光电子器件产业链图。

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