Photonik und Elektronik auf einem Chip: Anpassbare photonische Plattform für ein breitbandiges Wellenlängenspektrum.
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Unsere anpassbare Photonik-Plattform unterstützt Wellenlängen eines breitbandigen Spektrums und ist dank (ultra-)verlustarmer Wellenleiter energieeffizient. Die Prozesse ermöglichen die Integration von Photonik und Elektronik auf einem Chip.
Mit unserer Photonic Integrated Circuit (PIC)-Technologie bieten wir innovative Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen aus Bereichen, wie der Sensorik, der photonischen Datenverarbeitung und den Quantentechnologien. Unsere post-CMOS-kompatible Technologie ermöglicht die photonische Integration auf Foundry-Wafern, so dass photonische und elektronische Komponenten auf einem Wafer kombiniert werden können. Die photonischen Wellenleiter werden auf 200-mm-Wafern hergestellt. Weiterhin unterstützen wir auch Prozesstransfer und Skalierung.
Wir entwickeln photonische Schaltungen und Systeme auf der Basis von dielektrischen Materialien. Unsere Plattform bietet sowohl Standard-Siliziumnitrid-Photonik als auch Prozesse zur flexiblen Integration weiterer Materialien, um deren optische Eigenschaften zu nutzen.
Hier am Fraunhofer IMS nutzen wir Back-End-of-Line-Prozesse, um Photonik als eine Option des Post-Processing zu ermöglichen, was insbesondere für Wafer mit integrierter Elektronik sinnvoll ist. Darüber hinaus bieten wir auch Post-Processing für CMOS-Wafer anderer Foundries an.
Dank unserer umfassenden Erfahrung in der Mikroelektronikfertigung können wir qualitativ hochwertige und zuverlässige Komponenten und Schaltungen anbieten, die in unserem hochmodernen Reinraum mit hoher Ausbeute hergestellt werden.
Die Siliziumnitrid-Photonik bietet geringe Verluste, keine Zwei-Photonen-Absorption und ein breitbandiges Wellenlängenspektrum von 400 nm bis etwa 3 µm. Photonische Bauelemente wie Koppler, Wellenleiter, Ringresonatoren, thermooptische Phasenschieber und mehr sind auf dieser Plattform bereits verfügbar.
Die Integration und Anwendung neuer Materialien eröffnet die Umsetzung aufregender, innovativer Funktionen. Auch andere photonische Materialien, wie zum Beispiel Tantalpentoxid, können als Wellenleiter verwendet werden.
Die Fertigung in unserem hauseigenen Reinraum erlaubt es uns, Prozessspezifikationen anzupassen, was Ihnen die Möglichkeit für anwendungsspezifische Designs gibt. Abmessungen und Materialstärken können kundenspezifisch angepasst werden. Wir können auch individuelle Prozesse auf Ihren vorprozessierten Wafer entwickeln, um Ihre Spezifikationen vollständig einzuhalten.
Für die heterogene Integration von III-V-Halbleiterkomponenten stehen Planarisierungsoptionen zur Verfügung. Dies eröffnet die Möglichkeit der Chip-to-Chip- oder Chip-to-Wafer-Integration von Laserquellen und anderen aktiven Elementen.
Unser Entwicklungsteam am Fraunhofer IMS arbeitet eng mit der Photonik-Gruppe des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente und Schaltungen der Universität Duisburg-Essen zusammen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Simulation photonischer Komponenten und der Charakterisierung der hergestellten Bauelemente. Studierende und wissenschaftliche Mitarbeitende können hier an der Spitze der Forschung in der integrierten Photonik arbeiten. Unser Fokus liegt dabei auf integrierten Kammlasern und Modulatoren mit neuartigen, optoelektronischen Materialien. Gemeinsam mit internationalen Partnern lösen wir anspruchsvolle Integrationsaspekte und können ein breites Spektrum von Anwendungen bedienen.
Wir bieten Dienstleistungen in allen Schritten des Entwicklungsprozesses, vom Entwurf eines Produktkonzepts, das Ihren Vorstellungen entspricht, bis hin zur Fertigung eines Pilotproduktes. Unsere Dienstleistungen umfassen:
Unsere Technologieplattform ist über F&E-Kooperationen und bilaterale Projekte zugänglich. Wir sind auch offen für Kooperationsprojekte mit öffentlicher Förderung.
Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS