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光子集成ic用可编程光子新型材料,将合格率提高超4倍
发布日期:2024-06-23 07:53     点击次数:58

    据IEEE表露,近期荷兰埃因霍芬理工大学(EindhovenUniversityofTechnolog)的研究工作人员发觉了一种可变换的光学材料——酯化非晶硅,可以加速光子集成电路芯片的产品研发和生产制造。

    此项研究新项目的责任人OdedRaz表达,它是第一个可编程的光子电源电路,研发人员能够对光子原材料自身开展程序编写和再次设定,而且它不用一切电力工程还维持本身的程序编写情况。在研究工作人员们来看,根据新式可编程原材料的可多次程序编写光子电源电路,将在一定水平上协助技术工程师加快开发设计光子器件。电子器件集成电路芯片(IC)是现如今很多新技术应用发展趋势和完善的重要之一。但也有一种叫光子集成电路芯片(PIC)的半导体技术,它是一种根据晶态半导体材料圆晶,集成化有源和无源光子电源电路,及其单独微集成ic上的电子元器件,具备节能型和高运作速率等特性优点。

    但不够的是,现阶段PIC的生产制造方式存有很多的可塑性,因而很多生产制造出去的光子器件与具体需要的规格型号拥有轻度误差,进而也限定了生产量。而处理该难题的一个潜在性方式,是开发设计可重新配置或可编程的PIC,以协助赔偿生产制造全过程中造成的一切微小转变。

    据统计,可重新构建PIC的重要构成部分是一种光学材料,这类原材料的折射率能够在二种或之上的情况中间调节。殊不知,一直以来研究工作人员调查的很多可转换的光学材料,必须不断加温,这代表他们必须一个稳定的开关电源和复杂系统来操纵这种发热量,而且转换时,别的原材料的数据信号耗损会进一步减少特性。埃因霍芬理工学院的研究工作人员表达,她们发觉的可变换光学材料,可以防止生产制造全过程中可塑性,及其转换特性耗损等不够。

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    具体地说,这类原材料全名是酯化非晶硅,现阶段关键用以塑料薄膜硅太阳能电池板。研究工作人员在一个被称作“Staebler-Wronski效用”的研究中发觉,光或热会更改酯化非晶硅的电子光学和热学特性,但当它暗夜里迟缓制冷后,能够修复一部分电子光学特性。实际上这一效用在塑料薄膜硅太阳能电池板中是不可取的,但研究工作人员们推论,可重新构建PIC或许能够运用这一特性来填补转换全过程中的特性耗损。

    以便认证推论,研究工作人员们将一层薄薄酯化非晶硅, 电子元器件采购网 在荧光光谱激光中侵泡了100钟头之上,随后将它置放暗夜里迟缓制冷4个钟头。在这里一全过程中她们发觉,荧光光谱激光器能够使原材料的折射率提升0.3%,另外制冷能够将折射率减少0.3%,保持大逆转。另外,这一转变造成的缘故是因为光和热造成的原材料容积澎涨。

    随后,研究工作人员运用酯化非晶硅的外部经济环(microscopicrings),开发设计了可重新配置的电子光学电源开关。她们发觉,电子光学电源开关可以可逆性地更改这种器件的折射率,而不提升电子光学耗损。除此之外,在酯化非晶硅单独膜的试验中,研究工作人员还发觉这种程序化交易情况具备长期性可靠性,每个情况可最少不断一个月。OdedRaz提到,现阶段制造行业中许多人觉得0.3%的折射率转变十分小,只靠这一点没法处理光子器件的全部难题。

    但他强调,上世纪八十年代有很多有关怎样大逆转Staebler-Wronski效用的研究。“我们可以反向运用全部有关怎样减少效用的看法,进一步变大这种效用,并做出迅速的回应。”OdedRaz说。除此之外,将来像非晶硅锗或非晶硅碳等相近的原材料,将会也有研究说明他们比酯化非晶硅更善于开展磁流体发电。

    在OdedRaz来看,假如将来的研究可以提高变换效用的抗压强度,那麼PIC的生产量也将获得明显提升。他觉得,之前的基础光子元器件合格率将会在10%到20%中间,而可编程光学材料可将合格率提升到50%至80%。此外,生产量的提升可相反降低光子器件的生产制造制做時间。现阶段PIC从定义到生产制造这一全过程,将会必须6至9个月的時间,而且因为生产制造全过程存有的可塑性,最后商品有可能没法做到研究工作人员期待的实际效果。

    “这造成研究工作人员不迫不得已反复开展试验和生产制造。”OdedRaz提到,拥有可编程原材料,就能大大缩短PIC原形制做的時间。除此之外,OdedRaz还提及,在理想化状况下,可编程光学材料能够生产制造FPGA的光子版本号,这将会有利于将原形开发设计時间从一年减少到大概10钟头或半个月。