據(jù)麥姆斯咨詢報道，澳大利亞悉尼大學Niels Quack副教授領(lǐng)導的研究小組開發(fā)了一種新技術(shù)，將光學元件和MEMS集成在一顆微芯片中，為構(gòu)建微型3D相機和氣體傳感器（用于精確測量空氣質(zhì)量）等器件鋪平了道路，未來可以應用于智能手機。

新技術(shù)可以實現(xiàn)更高效的光纖通信、傳感器、數(shù)據(jù)中心和未來的量子計算機

該研究成果已于近日發(fā)表在Microsystems and NanoEngineering期刊上，這種新型微制造工藝基于硅光子學，并利用半導體制造技術(shù)，為光纖通信、傳感器甚至未來的量子計算機提供了新一代更節(jié)能的器件。

悉尼大學航空航天、機械和機電工程學院Quack副教授表示，光子MEMS的獨特之處在于，它們結(jié)構(gòu)緊湊、功耗極低、速度快，支持廣泛的光載波信號，并且光損耗很低。

研究人員開發(fā)的硅光子MEMS平臺，由與標準硅光子制造組件完全集成的高性能納米光機電器件組成，具有晶圓級密封以實現(xiàn)長期可靠性，倒裝芯片鍵合到再分布中介層，以及光纖陣列連接以實現(xiàn)高端口數(shù)的光學和電氣接口。研究人員對基本的硅光子MEMS電路元件（包括采用標準化技術(shù)的功率耦合器、移相器和波分復用器件）進行了實驗驗證，消除了之前的障礙，能夠擴展到大規(guī)模光子集成電路，用于電信、神經(jīng)形態(tài)計算、傳感器、可編程光子學及量子計算。

該平臺基于IMEC的iSiPP50G平臺，通過定制化后道工藝進行了增強，以在平臺標準組件旁構(gòu)建懸置和可動的MEMS結(jié)構(gòu)。MEMS結(jié)構(gòu)上具有密封蓋，以為可動MEMS器件提供保護。

Quack副教授評價稱：“這是納機電執(zhí)行器首次集成于標準的硅光子學平臺?！?/p>

這是邁向大規(guī)模、可靠集成MEMS光子電路的重要一步。這項技術(shù)正在為大批量生產(chǎn)做準備，在自動駕駛汽車3D成像或新型光子輔助計算領(lǐng)域具有應用潛力。

Quack副教授介紹說：“目前其他類似技術(shù)功耗較大，需要在芯片上占用很大的面積，此外，光學損耗也很高，使得在單個芯片上集成大量組件具有挑戰(zhàn)性。”

研究人員開發(fā)的硅光子MEMS技術(shù)克服了這些缺點，為光子集成電路的有效擴展提供了途徑。

這項技術(shù)將推動微納制造、光子學和半導體技術(shù)的整合，具有廣泛的應用價值。其中，包括自動駕駛汽車激光雷達3D傳感的光束操縱、可編程光子芯片或量子光子學中的信息處理等。

審核編輯：劉清