Description du projet
L’adhésion de matériaux avancés va révolutionner l’intégration photonique
La technologie d’intégration photonique combine divers composants tels que des lasers, des modulateurs et des détecteurs sur une seule puce. Le projet PICTURE, financé par l’Union européenne, se propose de développer une technologie d’intégration photonique avancée en liant plusieurs matrices semi-conductrices conçues à partir de matériaux composés III-V à des couches de silicium sur isolant. Cette plateforme d’intégration hétérogène permettra d’améliorer les performance des lasers, des photodétecteurs, des modulateurs MOSCAP III-V/Si et des lasers à rétroaction distribuée à longueur d’onde réglable. L’ensemble du processus sera exécuté sur une ligne CMOS de R&D de 200 mm,pour un rendement plus élevé, un encombrement moindre et des circuits intégrés photoniques (PIC pour photonic integrated circuits) moins coûteux. En outre, PICTURE développera des lasers à points quantiques en les faisant germer directement sur des modèles couplés, dans le but d’améliorer les performances des futurs PIC à haute densité.
Objectif
The objective of PICTURE project is to develop a photonic integration technology by bonding multi-III-V-dies of different epitaxial stacks to SOI wafers with a thinner and uniform dielectric bonding layer. This heterogeneous integration platform will enable higher performance lasers and photo-detectors using the optimized III-V dies. In addition, the thinner bonding layer will lead to record performance MOSCAP III-V/Si modulators, and to a new generation of wavelength tunable distributed feedback lasers. Moreover the full process including SOI process, bonding, III-V and back-end process will be made on a 200mm R&D CMOS line, leading to higher yield, smaller footprint and lower cost PICs. Two types of PICs with a total capacity of 400Gb/s will be developed, packaged and validated in system configuration.
In parallel, PICTURE project will develop direct growth of high performance quantum-dot lasers and selective area growth on bonded templates for high density future generation of PICs.
The project is coordinated by III-V Lab, and includes University of Southampton, CEA, University College London, Imec, Tyndall, Argotech and Nokia Bell Labs. The consortium is highly complementary, covering all skills required to achieve the project objectives: growth of semiconductor materials, silicon process and III-V process, design and characterization of PICs, prototyping and assessment of PICs in high bit rate digital communication systems:
Apart from the adequacy of the consortium to achieve collectively the project objectives, the consortium partners have the potential to set up a comprehensive supply chain for the future exploitation of the project results, either by exploiting the results “in house” or by setting up suitable partnerships.
Champ scientifique
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsoptical sensors
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructures
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
91767 Palaiseau Cedex
France