光库科技：薄膜铌酸锂混合集成器件应用与挑战

对于半导体电子集成与光子集成的不同点。在集成度上，PIC 元件尺寸远大于 EIC，104 /chip for PIC vs. 1012 /chip for digital EIC, 与 RFIC 相近。在功耗上，激光器、调制器、放大器等有源器件的功耗大，相关的电子器件功耗比光器件本身的功耗又大很多，热管理非常困难。在集成方式上，光子集成目前只能做混合集成，电子集成可以做到异质集成。在封装方式上，电引脚（pin）和 光“引脚”（fiber）的区别。

InP 和 SiPh 光子集成

以硅光子 SiPh 调制器为例，三种机制——carrier-accumulation、carrier-injection、carrier-depletion，常用的 Push-Pull Carrier-depletion，集成度高、可扩展性好、CMOS 兼容工艺，短距传输性价比好，自由载流子吸收导致高插损和调制效率低、驱动回路阻抗受掺杂浓度和施加电压影响、插损 / 带宽彼此制约、激光器集成仍未解决。

铌酸锂产品线介绍——产品线始于意大利米兰 Pirelli 研究实验室

通过多次并购，强大的技术和生产团队一直致力于开发和发展用于通信、设备和传感的最先进的光学调制器产品。2019 年，Lumentum 意大利与光库科技签订资产购买协议，2020 年 1 月完成交割。芯片 Fab 在意大利米兰，封装在泰国曼谷 Fabrinet。

光波导尺寸缩小，电极距离降低，电场强度增强 Vπ L 缩小 5-10 倍，驱动电压降低（或长度变短）长度略有减小，带宽略有提高折射率差无改进，弯曲半径无缩小仍然难以集成

薄膜铌酸锂光子集成

介绍了 SmartCut 技术。1992 年法国 CEA-Leti 电子技术研究所的 Michel Bruel 发明 SmartCut 技术，用 SmartCut 技术可以将纳米级厚度的单晶硅薄膜转移到承载基底上，SmartCut 成为 Silicon-on-Insulator（SOI）的技术基础之一，Soitec 从 CEA-Leti 独立出来专门研发 SOI 和 SmartCut 技术并生产设备。也介绍了铌酸锂薄膜材料(LNOI)制作。

关于薄膜铌酸锂光波导(TFLN WG)制作半，导体工艺在 LNOI 上制作 TFLN WG (RIE, ICP-RIE, CMP)，光子层器件保持铌酸锂材料的优点：低插损、高折射率、高电光系数。

薄膜铌酸锂光子集成与其他光集成平台的比较

最后，也指出了薄膜铌酸锂光子集成面临的挑战。

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