في الوقت الحاضر، لا يوجد حل متوافق مع الإنتاج متاح تجاريًا لتصنيع هذه المواد.
BTO هي مادة واعدة ذات خصائص كهروضوئية فريدة يمكن استخدامها لتعديل الضوء عالي السرعة ومنخفض الطاقة في التطبيقات الناشئة مثل أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية عالية السرعة، والحوسبة الكمومية، واكتشاف الضوء والمدى (LiDAR)، وتطبيقات AR/VR.
تاريخيًا، كافحت أساليب دمج BTO لتحقيق أهداف التكلفة المرغوبة لجعلها قابلة للتطبيق في التصنيع بكميات كبيرة. قامت Veeco الآن بتسليم أول نظام عنقودي قائم على Molecular Beam Epitaxy (MBE)، مما يمثل علامة فارقة في شراكة Veeco وimec وتفانيهما في تعزيز قدرات منصة ضوئيات السيليكون.
تم تصميم المنصة الجديدة مقاس 300 مم لطبقة BaTiO3 أغشية رقيقة بلورية مفردة على السيليكون، متاحة مع كل من حلول الشعاع الجزيئي الصلبة والهجينة (MBE). ومن خلال دمج تقنيات النمو البديلة هذه، سيكون النظام قادرًا على ترسيب BTO-on-Si مع إمكانية التكرار المحسنة وبتكلفة أقل من طرق MBE الكلاسيكية.
من المتوقع أن ينمو سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية لاتصالات البيانات إلى 13.1 مليار دولار في عام 2030، ارتفاعًا من 2.9 مليار دولار في عام 2024. ومع ذلك، للتخفيف من مقايضات تقنيات تعديل السيليكون الحالية، بما في ذلك الاستهلاك العالي للطاقة، والأداء (السرعة، وجهد المحرك)، والمساحة، سيكون إدخال مواد كهروضوئية جديدة، مثل BTO، في ضوئيات السيليكون أمرًا بالغ الأهمية.
“على مدى السنوات الأربع الماضية، تعاونت شركة imec وVeeco في تطوير تقنيات بديلة لـBaTiO3“-on-Si وقياس كل من خصائص المواد والكهرباء الضوئية نحو تحديد استراتيجية لتطوير حلول التصنيع واسعة النطاق، “يقول كليمنت ميركلينج، المدير العلمي في imec. “مع تقديم حل MBE الأول من نوعه من Veeco، نقوم بتوسيع قدراتنا للتكامل غير المتجانس للمواد الكهروضوئية خارج Si، وتعزيز عروض البحث والتطوير الخاصة بنا للشركاء الحاليين والجدد الذين لديهم اهتمام باستكشاف وإعداد نماذج أولية من ضوئيات السيليكون من الجيل التالي. التكنولوجيا.” وأضاف يوريس فان كامبنهاوت، زميل imec ومدير برنامج الإدخال/الإخراج البصري.
وعلق ماثيو ماريك، مدير التسويق الأول لخط إنتاج MBE التابع لشركة Veeco، قائلاً: “تعد هذه الشراكة مع imec خطوة هائلة إلى الأمام بالنسبة لصناعة MBE، وإنتاج البيانات والحوسبة الكمومية”. “كانت النظرة التاريخية لمعالجة MBE هي أنها بطيئة ومكلفة؛ ومع ذلك، فإن تطورات الأجهزة الجديدة التي تحقق فريقنا من صحتها بالشراكة مع imec جلبت MBE إلى مجال فعال من حيث التكلفة ومناسب لمصنعي أشباه الموصلات. نحن متحمسون للعمل الجاري بين منظمتينا لإظهار عملية إنتاج BTO قابلة للتكرار وبكميات كبيرة. ونتوقع أن يساعدنا هذا الجهد على تحقيق هدفنا المشترك لفتح اختراقات المغير الضوئي BTO من أجل مستقبل أفضل وأكثر خضرة.”
