Tower Semi和Quintessent合作开发QD激光光子技术

以模拟为重点的晶圆厂Tower Semiconductor和硅光子集成电路激光集成开发商 Quintessent宣布合作创建世界上第一个集成量子点激光器的硅光子学 (SiPho) 工艺，解决人工智能/机器学习和分解计算（数据中心）市场的光连接问题。

据市场研究公司Yole称，用于数据中心的硅光子收发器市场预计将以40%的复合年增长率快速增长，到2025年将达到35亿美元。

新的代工工艺将建立在Tower公司的PH18生产硅光子平台的基础之上，并添加 Quintessent公司的III-V量子点激光器和光放大器，以实现一整套有源和无源硅光子元件。由此产生的能力将是在标准代工硅光子工艺中展示集成光学增益的行业首创。初始工艺开发套件 (PDK) 计划于2021年推出，多项目晶圆运行 (MPW) 将于2022年推出。

“在这项努力下，Quintessent和Tower正在重新定义集成硅光子学的前沿，” UCSB 教授兼Quintessent联合创始人John Bowers（如上图所示）说，“我对利用量子点材料的独特优势，在硅上建立一类新的高性能激光器和光子集成电路的前景感到非常兴奋。”

激光器和放大器与硅光技术在电路元件级的协同集成将提高整体功率效率，消除片上损耗预算等传统设计限制，简化封装，并使新产品架构和功能成为可能。例如，集成了激光器的硅光子收发器或传感器产品将能够在芯片或晶圆级完成自检。通过采用半导体量子点作为有源光学增益介质，这些优势得到了进一步增强，这使得器件具有更高的可靠性、更低的噪声以及在更高温度下有效运行的能力。

“在我们的硅光子平台中引入III-V族激光二极管将使单芯片光子集成电路 (PIC) 设计成为可能。这意味着III-V量子点放大器和激光器，以及Tower的硅光子无源和有源元件，都将由代工厂通过单个 MPW 芯片运行交付。”Tower Semiconductor执行董事兼研究员David Howard说。

“我们很高兴将我们的量子点增益功能与Tower经过验证的硅光子工艺相结合，以实现颠覆性的新功能。该平台在解决限制AI训练系统和分解计算等应用的连接瓶颈方面具有巨大潜力。”Quintessent公司联合创始人兼首席执行官Alan Liu说。

增强型PH18工艺是DARPA通用微型光学系统激光器 (LUMOS) 计划的一部分，该计划旨在将高性能激光器引入先进的光子平台，解决商业和国防应用问题。

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