他面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)一種方法，使由多種材料制成的光學(xué)元件在硅微芯片上共存。這些材料不能簡(jiǎn)單地粘在一起，所以Kodigala將它們與硅融合成復(fù)雜的層，這一過(guò)程也被稱為異質(zhì)集成。

桑迪亞研究小組成功地展示了異質(zhì)集成技術(shù)來(lái)制造混合硅器件:由磷化銦和硅制成的混合激光器和放大器，以及由鈮酸鋰和硅制成的類似調(diào)制器，它們?cè)诩す猱a(chǎn)生的光中編碼信息。

此外，在同一平臺(tái)下，高功率和高速鍺探測(cè)器也被開(kāi)發(fā)出來(lái)以跟上激光器和調(diào)制器的發(fā)展。

桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Ashok Kodigala在MESA綜合體的顯微鏡下將光纖與芯片級(jí)的非均勻集成激光器對(duì)齊。

半導(dǎo)體晶圓廠可以使用桑迪亞技術(shù)

桑迪亞建立芯片級(jí)激光器的目標(biāo)是將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為工業(yè)。該團(tuán)隊(duì)使用了許多與商業(yè)半導(dǎo)體工廠相同的工具，激光器產(chǎn)生的光波長(zhǎng)通常用于電信行業(yè)，稱為c波段和o波段。

Kodigala說(shuō)：“一旦我們?cè)趪?guó)家實(shí)驗(yàn)室展示了這個(gè)光子平臺(tái)，我們就可以把這項(xiàng)技術(shù)傳給美國(guó)公司，在那里他們可以專注于商業(yè)和美國(guó)政府應(yīng)用的更大規(guī)模生產(chǎn)”。

光子半導(dǎo)體支持芯片和科學(xué)法案

拜登總統(tǒng)在2022年簽署了《芯片和科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act)，這是一項(xiàng)無(wú)黨派的法案，為半導(dǎo)體行業(yè)提供了527億美元的刺激。雖然這項(xiàng)立法預(yù)計(jì)會(huì)增加美國(guó)制造的計(jì)算機(jī)芯片的產(chǎn)量，但它也會(huì)為光子半導(dǎo)體提供資金。

桑迪亞也在投資光學(xué)微芯片，因?yàn)樗鼈儽葌鹘y(tǒng)芯片傳輸更多的信息。但制造方面的挑戰(zhàn)阻礙了它們的廣泛采用，朱說(shuō)。他說(shuō)，盡管這項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)界眾所周知，但在大多數(shù)微芯片上，電子技術(shù)仍然占主導(dǎo)地位。

憑借構(gòu)建光子電路的工作平臺(tái)，桑迪亞已經(jīng)將自己定位為支持行業(yè)和其他機(jī)構(gòu)在未來(lái)幾年進(jìn)行光子學(xué)研究和開(kāi)發(fā)。桑迪亞的研究目前沒(méi)有得到CHIPS法案的資助。

Chu說(shuō)：“我們知道我們的流程是可擴(kuò)展的，所以這是我們支持CHIPS法案使命的一種方式。桑迪亞渴望與其他國(guó)家合作，開(kāi)始共同開(kāi)發(fā)新技術(shù)�！�

相關(guān)鏈接：https://phys.org/news/2023-08-shrunken-laser.html