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          硅光技術的大規模產業化為什么那么難?

          摘要:激光器集成、硅光器件性能、成熟代工和工藝流程以及測試方案制約硅光集成市場發展

            雖然硅光集成技術具有巨大的市場前景,目前的硅光技術也仍然面臨很多的挑戰,主要體現在以下方面:

            激光器大規模集成:典型的硅光器件針對的是單模光纖的通信波長(1260nm~1625nm),由于硅是間接帶隙材料,在這個波段發光效率較低,所以仍需使用III-V族(如InP)材料制造激光器。常用的做法是用發光效率比較高的材料來制造激光器,再通過特殊的工藝如分立貼裝(Flip-chip)、晶圓鍵合以及在硅材料上直接生長III-V族材料的外延生長技術等和硅基材料集成在一起,大規模集成的工藝還有待成熟。

          硅光器件的性能問題:目前的硅光技術已可以實現或替代很多傳統的光器件,但還有一些需要克服的技術難題,比如如何減少硅波導的損耗、如何實現波導與光纖的有效耦合、如何克服溫度對于功率和波長穩定性的影響等。這些挑戰會影響到硅光技術的普及以及在電信場景中的應用。

            成熟的Foundry廠和工藝流程:在研發或小規模生產階段,一些研發型晶圓廠或研究所都可以提供硅光公共流片服務,如比利時的IMEC、新加坡的AMF、美國的AIM,以及國內的中科院微電子所、重慶聯合微電子等。而在大規模生產階段,為了提高產量和降低成本,需要大型Foundry廠的支持和成熟的PDK文件。一些大型晶圓廠如Global Foundry、TSMC等也在逐漸開展和完善硅光流片能力。

            測試流程和方法:與常規的大規模集成電路芯片不同,光電芯片本身成本高、制造流程多、工藝復雜、廢品率高,因此需要先在晶圓上進行測試和篩選再和其它電芯片進行集成,以避免殘次芯片造成的不必要的后期封裝成本。

            文章來源:微信公眾號“測量的知識”

          內容來自:測量的知識
          本文地址:http://www.ahkucvt.cn//Site/CN/News/2022/12/09/20221209010441405844.htm 轉載請保留文章出處
          關鍵字: 硅光 激光器 Foundry
          文章標題:硅光技術的大規模產業化為什么那么難?
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