Команда исследователей во главе с адъюнкт-профессором Сиднейского университета Нильсом Кваком разработала новую технологию объединения оптики и микроэлектромеханических систем (MEMS) в микрочипе, прокладывая путь для создания таких устройств, как микро-3D камеры и газовые датчики для точного измерения качества воздуха, включая их используется в мобильных телефонах.
Опубликованный 20 марта в журнале Microsystems and NanoEngineering, новый процесс микропроизводства основан на кремниевой фотонике и использует технологии производства полупроводников для создания нового, более энергоэффективного поколения устройств для волоконно-оптической связи, датчиков и даже будущих квантовых компьютеров.
Адъюнкт-профессор Квак из Школы аэрокосмической, механической и мехатронной инженерии сказал, что фотонные МЭМС уникальны тем, что они компактны, потребляют очень мало энергии, быстры, поддерживают широкий диапазон оптических сигналов несущей и имеют низкие оптические потери.
«Это первый случай, когда наноэлектромеханические приводы были интегрированы в стандартную технологическую платформу кремниевой фотоники», — сказал доцент Квак.
«Это важный шаг на пути к созданию зрелых крупномасштабных, надежных фотонных схем со встроенными МЭМС. Эта технология готовится к крупносерийному производству с потенциальным применением в 3D-визуализации для автономных транспортных средств или новых вычислениях с фотонной поддержкой.
«Существующие аналогичные технологии потребляют много энергии и занимают большую площадь на кристалле. Они также имеют высокие оптические потери. Это усложняет интеграцию большого количества компонентов на одном чипе», — сказал он.
«Наша кремниевая фотонная технология MEMS устраняет эти недостатки, обеспечивая способ эффективного масштабирования фотонных интегральных схем.
«Технология продвинет знания в области микро- и нанотехнологий, фотоники и полупроводников с широким спектром применений. К ним относятся управление лучом для лидарного 3D-зондирования в автономных транспортных средствах, программируемые фотонные чипы или обработка информации в квантовой фотонике».