Det europæiske ELENA projekt kan nu annoncere, at man for første gang på vores kontinent har udviklet og produceret LNOI (lithium niobate on insulator) substrater til PIC (photonic integrated circuits) kredsløb. Det er et gennembrud, som etablerer en fuld europæisk forsyningskæde for TFLN (thin-film lithium niobate) teknologien.
TFLN er en skelsættende materialeplatform, som muliggør højt ydende PIC’er via sin tyndfilmstruktur med unikke elektro-optiske, ulineære optiske og akustik-optiske egenskaber. LNOI waferne giver mulighed for mikrobearbejdning af LN materialet med stor præcision og integrere flere optiske funktioner på et areal mindre end en fingerspids. Det gør LNOI waferen særlig attraktiv til high-speed, low-power kommunikation og kvantesystemer.
Med ELENA projektet etableres Europas første kommercielle forsyning af LNOI wafere, og det 5 millioner euro initiativ forener 10 partnere på tværs af PIC værdikæden, fra substratudvikling og fotonisk design til produktion, test og chippakning. Resultatet inkluderer det første proces designkit (PDK) for LNOI platformen samt fremskridt inden for foundry-kompatible processer til overførelse af TFLN teknologien fra forskning til kommerciel produktion. Disse bestræbelser giver Europa bedre mulighed for at agere selvstændigt i et strategisk vitalt segment i forsyningskæden af halvledere.
En væsentlig del af projektet er også etableringen af Europas første åbne fotoniske LNOI chipfoundry hos schweiziske CSEM (Center for Electronics and Microtechnology), som vil fremstille TFLN chips på 150 mm wafere i industriel skala. Dette kombineret med CEA-Leti og Soitec’s planer om at kommercialisere LNOI wafere vil også understøtte Europas evne til at producere næste generation af fotoniske chips til en bred vifte af anvendelser.
For at validere platformen har ELENA fremstillet fire demonstrations PIC’er til områder, såsom kvanteteknik, telekom, rumfart og lidar/sensorer. EU projektet vil placere Europa i front inden for den fotoniske innovation i takt med de stigende krav om hurtigere og energieffektive elektro-optiske chips til AI, datacentre og telekommunikation.
De 10 partnere omfatter CSEM, Schweiz; CEA-Leti, Frankrig; Soitec, Frankrig; VPIphotonics, Tyskland; ETHZ, Schweiz; Vanguard Automation, Tyskland; Thales, Frankrig; III-V Lab, Frankrig; Rosenberger Hochfrequenztechnik; Tyskland; L-up SAS, Frankrig.
Af Jørgen Sarlvit Larsen
