基于铜damascene工艺的高性能薄膜坦酸调节器
Mengxin Lin1,2, Zihan Li1,2, Alexander Kotz3
1Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.
Nature communications
|February 26, 2026
概括
研究人员开发了一种可扩展的制造方法,用于使用铜大马士革工艺的薄膜坦酸调节器. 这种集成增强了与微电子的兼容性,提高了光通信系统的性能.
科学领域:
- 光子学和材料科学 材料科学
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 电到光信号的转换对于光通信至关重要,需要与电子设备进行协同集成.
- 薄膜坦酸盐 (TFLN) 是一个有前途的光电平台,但面临着与微电子工艺的整合挑战.
研究的目的:
- 为TFLN调制器开发一种电子兼容的制造方法.
- 为了提高基于TFLN的电光设备的性能和可扩展性.
主要方法:
- 将铜大马士革工艺纳入TFLN调制器制造.
- 微波损失,光学功率处理和电压稳定的表征.
- 使用PAM4和PAM8调制的高速数据传输实验.
主要成果:
- 铜大马士革工艺使可扩展的,电子兼容的TFLN调制器制造成为可能.
- 与黄金电极设计相比,设备显示微波损耗~10%较低.
- 实现了瓦特级光学功率处理和稳定的准静态半波电压 (1 Hz1 MHz).
- 已证明的高速传输速率为416 Gbit/s (PAM4) 和540 Gbit/s (PAM8).
结论:
- 铜大马士革工艺为TFLN电光调制器与微电子的可扩展集成提供了一个实用的途径.
- 这一进步为下一代光通信系统的芯片上晶圆集成提供了便利.
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