Überblick über Technologien und Plattformentwicklungen in der Silizium-Photonik

Viele Durchbrüche in den Laboren überbrücken oft nicht die Lücke zwischen Forschung und Kommerzialisierung. Die Silizium-Photonik hat jedoch den Trend durchbrochen, wobei Branchenbeobachter schätzen, dass der kommerzielle Markt im Jahr 2020 fast eine Milliarde Dollar erreichen wird. Die Silizium-Photonik nutzt die Milliarden von Dollar und Jahrzehnte an Forschung, die in die Bearbeitung von Silizium-Halbleiterbauelementen investiert wurden, um eine hohe Ausbeute, robuste Verarbeitung und vor allem niedrige Kosten zu ermöglichen. Silizium ist auch ein gutes optisches Material, mit Transparenz in den kommerziell wichtigen Infrarot-Wellenlängenbereichen, und ist eine geeignete Plattform für großangelegte photonische integrierte Schaltungen. Daher ist die Silizium-Photonik dazu bestimmt, den weltweit steigenden Bedarf an Bandbreite zu decken. Sie ist Teil eines aufstrebenden Ökosystems, das Designer, Fertigungsstätten und Integratoren umfasst. In diesem Papier überprüfen wir die meisten der Fertigungsstätten, die gegenwärtig die Herstellung von photonischen integrierten Schaltungen in Silizium ermöglichen. Einige davon sind Pilotlinien großer Forschungsinstitute, andere sind vollständig kommerzielle Pure-Play-Fertigungstätten. Da die Silizium-Photonik seit einigen Jahren kommerziell aktiv ist, haben Fertigungsstätten Prozessdesign-Kits (PDK) veröffentlicht, die eine Standardgerätebibliothek enthalten. Diese Bibliotheken stellen optimierte und gut getestete photonische Elemente dar, deren Leistung die Stabilität und Reife der Integrationsplattformen widerspiegelt. Wir werden die frühen Arbeiten in der Silizium-Photonik dokumentieren sowie ihren kommerziellen Status. Wir werden einen umfassenden Überblick über die Entwicklung der Silizium-Photonik und die Fertigungsdienste geben, die die Produktverwirklichung ermöglichen, einschließlich verschiedener Bemühungen zur Entwicklung und Veröffentlichung von PDK-Geräten. In diesem Zusammenhang werden wir über die langjährigen Bemühungen und Beiträge berichten, die zuvor IME/A*STAR und jetzt AMF gewidmet wurden, um diese Reise zu beschleunigen.