8月18日消息,荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)与奥地利科学院量子光学与量子信息研究所的合作团队在arXiv发表预印本(8月16日提交,编号2608.15936),演示了一个完全单片的铌酸锂光子集成平台。
功能化电光(EO)可调光子集成电路是下一代信息处理与先进计算的关键,铁电材料铌酸锂(LiNbO3)凭借出色的光学性质与多样化调谐机制成为明星材料。然而实用化部署要求快速、低成本的产能扩张,薄膜铌酸锂的离子切片与晶圆键合工艺复杂性及高成本一直是瓶颈。
该研究提出的方案是非晶碳化硅(a-SiC)直接沉积在体铌酸锂晶体衬底上:波导与器件刻在a-SiC层,电光调制由下方铁电衬底提供。这一架构完全不需要离子切片、晶圆键合和铌酸锂刻蚀这三道昂贵工序,具备可扩展、CMOS兼容、低成本的属性,同时实现高密度、低损耗光路与创纪录的电光调谐效率(VpiL创出新低)。
论文指出,该集成路线打破了薄膜铌酸锂平台长期存在的成本-性能-可扩展性三角取舍。对产业而言,铌酸锂电光调制器是相干光通信与未来光子计算的核心部件,制造工艺每简化一步,晶圆级量产的良率与成本空间就打开一档;用体晶体+非晶功能层的组合替代键合薄膜,提供了另一条量产路线的想象空间。
(来源:arXiv)