摘要:实现SI上有效的片上光源是基于SI的光子集成电路(PICS)的关键。通过MOCVD(001)硅启用硅在硅启用的III-V材料(SOI)的III-V材料的选择性外观陷阱(LART)是一种有希望的技术,用于在硅和基于SI的PIC的硅的单层整合。在本报告中,通过LART Technique在行业标准(001)面向以行业标准(001)为导向的Soi Wafers上的GAAS膜的选择性生长获得了整体上的显微镜GAAS/SI平台。GAAS膜横向从{111}的面向氧化物沟渠内的{111}式的Si表面生长,其尺寸由光刻定义。GAAS微台面激光器(MDLS)在GAAS膜上通过光泵来在室温(001)SOI Lase上侧面生长的GAAS膜。rt脉冲激光以880μj/ cm 2的阈值实现。这项工作为完全集成的SI光子学提供了关键的步骤。■简介
硅光子学已发展为由光学通信进步驱动的主流技术。当前一代导致综合光子设备从数千到数百万人扩散,这是数据中心的通信收发器的形式。在许多令人兴奋的应用中(例如传感和计算)中的产品在拐角处。将硅光子学从数百万单元增加到数十亿个单位需要什么?下一代硅光子学将是什么样的?Sili-Con Photonic应用所面临的集成和制造瓶颈中的共同线程是什么,哪些新兴技术可以解决它们?这篇观点文章是试图回答此类问题的尝试。我们绘制了硅光子技术的世代趋势,从
数据中心和高性能计算系统的流量需求在过去十年中成倍增长,这是由于机器学习,大数据分析,尤其是深度学习(DL)基于人工智能(AI)应用程序中数据密集型工作量的泛滥。最近在自然语言处理和内容产生中表明,大型语言模型的巨大潜力进一步加速了技术的进步,而采用了越来越大的更大的DL模型和数据集[1]。持续的趋势引发了巨大的努力,提高了计算硬件的能力,尤其是通过积极的并行性和专业化[2,3],远远超过了基本通信基础设施的进步[4]。因此,将大量数据移动和芯片之间的移动已成为计算性能和能源效率的瓶颈,将这种系统的连续缩放缩放到Exascale [5]。
摘要:硅光子学的应用范围正在从用于数据和电信的高速收发器迅速发展到适用于许多不同市场的广泛功能,尤其是在传感和计算领域。因此,对新构建模块和增强性能的需求正在加速和多样化。在这种背景下,新材料、芯片和薄膜芯片的异构集成正变得至关重要。但要实现满足这种多样化需求的工业供应链将具有挑战性,可能需要一种新的供应链模型,在参与各方之间建立专门的标准化和测试方法。这篇评论文章讨论了硅光子学中异构集成带来的机遇和挑战,特别是未来市场增长和异构集成工艺流程的设计。
1 山西大学光电研究所量子光学与量子光学器件国家重点实验室,太原 030006,中国 2 山西大学极端光学协同创新中心,太原 030006,中国 3 合肥国家实验室,合肥 230088,中国 4 中国信息通信科技集团公司光通信技术与网络国家重点实验室,武汉 430074,中国 5 国家信息光电子创新中心,武汉 430074,中国 6 浙江大学 - 杭州全球科技创新中心,杭州 311215,中国 ∗ 通讯作者。
摘要 - 基于建立的基于硅的制造基础设施,传统上为电子产品构建的基于硅的制造基础设施,基于对低成本PIC方法的需求。除了其自然丰度外,硅具有理想的特性,例如光学损失(在某些临界波长下),而较小的外形则可以使高密度扩展 - 缩小光学上的片上电路。但是,鉴于硅是一种间接的带隙材料,该平台通常与其他直接带隙(例如III-V半导体)平台集成,用于芯片光源。将光源集成到硅光子学平台上的有效解决方案是实用的扩大和成熟的集成光子实现的组成部分。在这里,我们讨论了集成解决方案,并介绍了铸造厂对实现它的看法。
对带宽密度和功率效率的需求不断提高,促进了多项研究工作,以开发光学I/O,作为全电动I/O用于高性能和数据密集型计算的替代方案。将光学I/O迁移到XPU/ASIC/FPGA软件包更靠近,可以以节能方式传递必要的带宽。硅光子学(SIPH)非常适合满足该应用的挑战性要求,因为其集成和制造性很高。普遍认为,由于其较小的占地面积和谐振性,微孔调节器(MRM)是带宽密度缩放的关键组成部分,这使其自然地适合密集波长划分多路复用(DWDM)技术,这是满足这些出现的带宽要求的关键[1,2]。光学I/O的其他关键组件包括高速光电探测器,DWDM激光源和共同设计的CMOS电子IC(EIC),可提供所有所需的接口电路(SERDES,驱动程序,MRM Control,TIA等))。
引言CEA和BRGM感谢JRC有机会分享他们对电池碳足迹(CFB-EV)(以下简称CFR)的评论。CEA和BRGM支持在即将到来的电池监管中,用于确定欧盟市场中引入的电池碳足迹的科学基础。BRGM和CEA承认并支持欧洲委员会实施生命周期思维(LCT)和生命周期评估(LCA)(LCA)在过去30年中的努力1。,我们特别支持通过委员会建议使用通用方法来衡量和传达产品和组织的生命周期环境绩效的委员会建议发起的产品环境足迹。目前的分析旨在改善CFR,以便一方面更容易实施,并在促进低碳电池方面提高效率。为此,我们专注于使计算普遍适用于任何类型的电池和电动汽车应用程序的命题,更代表电池本身(包括其上游供应链和下游终端),提高数据质量,以降低数据质量,降低循环范围的歧义和可能性,并使计算和验证更容易。我们提出的修改有时与PEF指南不一致,但是某些CFB规则(例如,关于使用阶段)或妥协的情况已经是这种情况,但我们的目的是强调他们在生效时可能出现的所有问题。功能单元和参考流(3)JRC提出的功能单元与调节折衷和PEFCR一致:“电池系统使用中提供的总能量的1 kWh”。我们同意,我们应该旨在量化所提供的每单位服务的碳足迹。我们同意,我们应该阻止提供者减少寿命,以获得更好的碳足迹标签。但是,提出的功能单元和计算方法在电池碳足迹声明的框架内呈现了严重的局限性。此功能单元与电池寿命中将执行的周期数量成反比。根据制造日期,这种循环数量未知。它高度依赖于用法(温度,板条箱,SOC窗口,每年的周期),并且具有很高的可变性(〜因子10),这对最终结果来说是巨大的不确定性。JRC建议计算使用GTR22传递的KWH,并在KM和KWH之间进行转换。这引入了几种偏见:GTR22仅适用于车辆子集(BEV&PHEV <3855kg),结果直接取决于车辆的消耗,这完全不超出电池碳足迹的范围。电池无需专门为给定车辆设计。最后,这引入了受GTR22和其他的电池之间的不公平比较,将根据“参考条件下的循环”进行评估。仅用于大量使用,例如出租车,租车,乘车公司,才能限制生命。重要的是要注意,实验室中的骑自行车不能代表现实生活,并且循环条件的较小变化会导致循环寿命的差异。此外,电动汽车电池的耐用性不仅受循环寿命的限制,而且受日历寿命的限制,这是经典用法尤其如此。因此,仅基于许多周期的计算是有偏见的。这些缺点的更多细节和病理示例可在
Niels Quack 副教授 航空机械与机电一体化工程学院微系统与纳米系统 悉尼大学 电子邮件:niels.quack@sydney.edu.au 摘要:光子集成电路利用单个芯片上大量光学元件的紧密集成。随着技术的成熟,大规模集成有望释放可编程集成光学、光子加速器、神经形态计算或量子光子集成电路等新兴概念的潜力。这种多功能光子集成电路从可扩展的单个相位和幅度控制单元数量中受益匪浅,此外还有用于光谱滤波、光电检测、高速调制、低损耗光学路由和耦合以及电气路由和接口的高性能组件。在光子集成电路的材料平台中,硅脱颖而出,因为它可以利用微电子行业的优化生态系统和高性能。在光子信号控制的物理效应中,纳米力学脱颖而出,因为它具有低光损耗、低功耗、紧凑的体积和同时在宽光谱范围内运行的特点。然而,虽然微机电系统 (MEMS) 通常用于消费电子产品,但它们在光子学中的大规模集成迄今为止仍被证明具有挑战性。在本次演讲中,我将概述在将硅光子 MEMS 扩展到大型电路方面取得的最新成就。我将总结基于 IMEC 先进的标准化硅光子 iSiPP50G 平台的 MEMS 集成,该平台是我们在欧洲 H2020 项目 morphic 中开发的。我们的晶圆级技术平台包括通过后处理实现的 MEMS 发布、通过晶圆键合实现的晶圆级密封以及通过倒装芯片键合和光纤连接实现的电气和光学接口。我将介绍使用 MEMS 可调环形谐振器的 MEMS 可调耦合器、开关、移相器和光谱控制的实验结果,并概述我们如何通过集成纳米机电压电执行器进一步扩展可编程光子学。我们的设备工作时驱动电压通常低于 30V,占用面积小于 100 x 100 μm2,插入损耗低至 < 0.3 dB,每台设备的电耗低至 1 nW,响应时间为 μs。我们在标准硅光子学中同时进行了低损耗、紧凑占用面积、宽带响应、低功耗和快速 MEMS 的里程碑式实验演示,使我们的技术特别适合需要超大规模光子集成的新兴应用,例如光子学计算或可编程光子学。
