Veeco und imec entwickeln 300-mm-Prozess für Bariumtitanat in Siliziumphotonik
Veeco Instruments und das belgische Forschungszentrum imec haben gemeinsam einen 300-mm-kompatiblen, für die Massenproduktion geeigneten Prozess entwickelt, der die Integration von Bariumtitanat (BaTiO₃, BTO) in Siliziumphotonik-Plattformen ermöglicht. Ziel ist es, leistungsfähigere und energieeffizientere optische Bauelemente für Anwendungen wie Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation, Quantencomputing, LiDAR sowie AR/VR zu realisieren.
Kern der Lösung ist ein neues, auf Molekularstrahlepitaxie (MBE) basierendes Clustersystem von Veeco, das speziell für die Epitaxie einkristalliner BTO-Dünnschichten auf 300-mm-Siliziumwafern ausgelegt ist. Die Plattform unterstützt sowohl klassische als auch hybride MBE-Verfahren und soll im Vergleich zu bisherigen Ansätzen eine höhere Reproduzierbarkeit bei geringeren Kosten ermöglichen.
Bariumtitanat gilt aufgrund seiner ausgeprägten elektrooptischen Eigenschaften als vielversprechendes Material für schnelle und stromsparende Lichtmodulation. Bislang scheiterte die industrielle Nutzung jedoch häufig an mangelnder Produktionsreife und hohen Kosten. Mit dem neuen Prozess adressieren Veeco und imec diese Hürden und schaffen eine Grundlage für die Integration neuartiger elektrooptischer Materialien wie BaTiO₃ und SrTiO₃ in bestehende Halbleiterfertigungsumgebungen.
Der Markt für optische Transceiver in der Datenkommunikation wächst stark, getrieben durch Rechenzentren, KI-Anwendungen und steigende Bandbreitenanforderungen. Die Partner sehen in der neuen Technologie einen wichtigen Schritt, um die Grenzen heutiger Siliziummodulatoren hinsichtlich Energieverbrauch, Geschwindigkeit und Integrationsdichte zu überwinden.
Imec will die neue Plattform nutzen, um sein Forschungs- und Entwicklungsangebot im Bereich Siliziumphotonik weiter auszubauen und Industriepartner bei der Erforschung und Prototypenentwicklung von Photonik-Generationen der nächsten Stufe zu unterstützen. Veeco wiederum positioniert seine weiterentwickelte MBE-Technologie als wirtschaftlich tragfähige Option für den Einsatz in Halbleiterfabriken.
