Микроэлектроника: Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

MForum.ru

Микроэлектроника: Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

26.04.2026, MForum.ru

Развитие облачных вычислений и ИИ требует кардинального увеличения пропускной способности оптических линий связи внутри ЦОД и между ними. Нужны скорости от 400 Гбит/с и выше. Считается, что дальнейшего наращивания доступных скоростей необходимы материалы с высоким электрооптическим коэффициентом от которого также требуется совместимость с КМОП-технологией.


Какие материалы перспективны?

Это, прежде всего, ниобат лития (LiNbO₃), исходя из его высокого электрооптического сопротивления. Впрочем, интересен и танталат лития (LiTaO₃) - стабильный материал, прозрачный в УФ-диапазоне и термостойкий. Наличие лития в каждом из этих материалов затрудняет их стыковку со стандартными КМОП. В частности, традиционный бондинг пластин при работе с этими материалами считается неэффективным, приходится удалять много материала, пост-бондинговых операций много, они трудоемки.

В чем прорыв?

Исследователи из imec и Гентского университета предложили использовать метод микротрансферной печати. И показали на конференции успешную интеграцию - тонкопленочный модулятор Маха-Цандера на основе ниобата лития они поместили на платформу кремниевой фотоники.

 

Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

((картинка TechExplore))

 

В демонстрации применялся германиевый фотодиод с полосой 100 ГГц, перенесенные микротрансферной печатью модуляторы, трансимпедансные усилители в едином корпусе с фотонным чипом. Удалось показать, что с использованием O-диапазона (1260-1360 ГГц) получается передавать сигнал со скоростью 320 Гбит/с на 2 км по одномодовому волокну (без промежуточного усиления). Этот подход обещает возможность дотянуть скорость передачи данных и до 400 Гбит/с на линию.

Та же технология, но для танталата лития

Та же команда ученых реализовала гетерогенную интеграцию модулятора из LiTaO₃ на кремниевый фотонный чип. Использовалась также микротрансферная печать, что подтвердило универсальность метода - он позволяет без ущерба для характеристик совмещать нагреватели, оптические фильтры и германиевые фотодетекторы. Скорее всего, подойдет этот метод и для ряда других материалов.

 

Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

((картинка TechExplore))

 

Значение

Как всегда с новыми материалами, вряд ли можно ожидать перехода на них и на микротрансферный подход уже завтра. Тем не менее, это не «чистая наука», развлечение для ученых, демонстрация показала, что нет ключевых ограничений на пути к получению 400 Гбит/с на канал (на одномодовое оптоволокно).

🎓 Напомню, в чем суть микротрансферного метода. Механизм состоит из трех ключевых этапов.

1. Подготовка к переносу. Полупроводниковую структуру выращивают на «родной» для нее подложке. К ней структура крепится тонкими нитями (tether), чтобы легко было ее снять под ней создают «слабый» слой.

2. Забор структуры (pick-up). Эластичный штамп, обычно из ПДМС (полидиметилсилоксан) прижимают к структуре. Силы Ван-дер-Ваальса «прижимают» структуру к штампу сильнее, чем она «держалась» за подложку. При подъеме тонкие и хрупкие нити ломаются, структура отделяется (подложку можно использовать повторно).

3. «Посадка» (printing). Штамп на котором роль чернил исполняет полупроводниковая структура аккуратно прижимают к новой подложке, например, кремниевой, стеклянной или пластиковой. При определенном расстоянии и давлении, адгезия между структурой и новой подложкой становится выше, чем между структурой и штампом. Соответственно, при подъеме штампа, структура остается на новой подложке.

Используя штамп с множеством выступов за один раз можно перенести не одну структуру, а целый их массив, что делает процесс эффективным.

--

теги: микроэлектроника горизонты технологий кремниевая фотоника новые материалы перспективные материалы микротрансферная печать

--

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

31.07.2026. В МФТИ разработали технологию, которая позволит работать с двумерными материалами типа дисульфида молибдена

27.07.2026. Американские исследователи объединили на одном фотонном чипе несколько функций по работе с терагерцевыми технологиями

26.06.2026. IBM представила технологию, обещающую плотность размещения узлов от 7А

11.06.2026. В Южной Корее экспериментируют с комбинацией оксида цинка ZnO и теллура Te

03.06.2026. Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

13.05.2026. «Вечный двигатель» или научный прорыв? Экс-сотрудник NASA привлёк $12 млн на чип, работающий "от квантового вакуума"

08.05.2026. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

28.04.2026. Samsung представила кристалл DRAM, созданный по техпроцессу менее 10-нм

13.04.2026. Инженеры USC создали чип памяти, работающий при температуре 700 °C

24.03.2026. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением

19.03.2026. Южнокорейские ученые подтвердили возможность длительной работы ИИ-чипов в условиях космической радиации

16.03.2026. Бесшовный фотонный интерфейс чип-окружающая среда: прорывы 2025–2026 годов

12.03.2026. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN

12.03.2026. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм

10.03.2026. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна

07.03.2026. В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

04.03.2026. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом

03.03.2026. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках

27.02.2026. В Пекинском университете создали лабораторный прототип транзистора FeFET с графеновым затвором длиной 1нм

24.02.2026. ASML добилась удвоения мощности источника света в EUV-машинах



Поиск по сайту:


Колонка редактора

23.10. США направляют еще $389 млн на финансирование НИОКР в области полупроводников

23.10. Тульский ФК «Арсенал» запустил MVNO на инфраструктуре Билайн

23.10. Решение FCC обостряет конкуренцию Amazon и Starlink

23.10. МТС расширила покрытие вдоль железной дороги Новосибирск-Омск

22.10. Samsung Electro-Mechanics получила инвестиции в размере $2,8 млрд от американских производителей электроники

22.10. Компания Texas Instruments прогнозирует выручку за 4q2026 выше ожиданий аналитиков

22.10. Samsung и SK Hynix модернизируют свои предприятия в Китае

22.10. «Аквариус» выходит на рынок Wi-Fi оборудования и ПО корпоративных беспроводных сетей

22.10. Speedcast и Soya IT Marine Solutions успешно завершили масштабную модернизацию цифровой связи на 41 судне типа RoRo

22.10. РКН поделилось данными о числе РЭС 5G в России

22.10. МТС отмечает рост спроса на видеонаблюдение на Ставрополье

22.10. МТС усилила сеть в Шимановске Амурской области

22.10. НИИМА «Прогресс» подал иск к Минпромторгу

21.10. Билайн и Binrobi предложат абонентам услуги связи, не требующие платежей

21.10. SpaceX показала улучшение финансовых показателей и готовится к запуску услуг D2D в начале 2028 года

Все статьи >>


Новости

23.10. Huawei Pura 90 Plus получит 1-дюймовую камеру с переменной диафрагмой

23.10. Nubia A76 4G – новый смартфон со старым именем

23.10. Xiaomi представили Redmi Book 2027 – батарея 72 Вт•ч и новый дизайн

23.10. Realme раскрыла стратегию на 2027 год

22.10. iPhone 18 получит новый дизайн камеры

22.10. Redmi Band 4 представлен в Китае – 21 день автономности и 5ATM за 169 юаней

22.10. Появились данные о Huawei Mate X8 – запуск в ноябре и новый чип Kirin

21.10. Coolpad Cool X Wide – первый широкоформатный смартфон бренда

21.10. Утечка об Oppo Reno X указывает на батарею 8000 мАч и двойную 200-МП камеру

21.10. Doogee Note60 W – широкоформатный смартфон в стиле Huawei Pura X View

20.10. HMD Vibe 2 Max раскрыт в утечке: 108 МП, 120 Гц и батарея 6000 мАч

20.10. Redmi K100 с батареей 10 000 мАч и Snapdragon 8 Elite выйдет 28 октября

20.10. Samsung Galaxy F70 5G с Exynos 1330 и 120 Гц оценен за 19 999 рупий

20.10. Apple работает над новым iPad mini – в базе регулятора появился чехол Smart Folio

19.10. Раскрыта емкость батареи Moto G47 Power

19.10. Tecno представила Spark 50s и Spark 50C – две новые модели с 120 Гц

19.10. OnePlus Ace 7 и Ace 7 Pro получат 200-МП камеры и перископ

19.10. Samsung может вернуть Exynos 2700 в Galaxy S27 Ultra из-за перегрева Snapdragon

16.10. Появились первые утечки о камерах Samsung Galaxy A58

16.10. HMD планирует уйти с некоторых рынков и сократить глобальное производство