近日,美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)宣布與美國制造集成光子學(xué)研究所(AIM Photonics)達(dá)成了一項合作研發(fā)協(xié)議,,雙方將為芯片開發(fā)人員提供設(shè)計更快的光子集成電路(PICs)的關(guān)鍵新工具,。
作為合作中關(guān)鍵的一部分,NIST將會負(fù)責(zé)設(shè)計電氣“校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)/標(biāo)定結(jié)構(gòu)”(calibration structures),可用于測量和測試芯片的電子性能。
這將提升芯片的設(shè)計質(zhì)量,并使其運(yùn)行速度高達(dá)110 GHz(目前大多數(shù)光子芯片的工作頻率都在25 GHz左右),。據(jù)悉,AIM Photonics將把這些校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)納入其工藝設(shè)計工具包(PDK)中,,供工程師在AIM Photonics工廠設(shè)計制造新芯片時使用,。
NIST表示,雙方機(jī)構(gòu)的專家已經(jīng)在努力將新的測量結(jié)構(gòu)集成到AIM Photonics的代工過程中,,預(yù)計大約一年內(nèi)可以面向市場提供一個更新的PDK與校準(zhǔn)結(jié)構(gòu),。
隨著集成技術(shù)尤其是硅光集成技術(shù)的日益發(fā)展,集成無源及有源單元的光子集成芯片成為了下一代的發(fā)展方向,。和常規(guī)的大規(guī)模集成電路芯片不同,,光電芯片(特別是激光器芯片)本身材料成本高、制造流程多,、工藝復(fù)雜,、廢品率高,因此在晶圓階段對光電芯片進(jìn)行性能評估及篩選尤為關(guān)鍵,。
負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的商務(wù)部副部長兼NIST主任Laurie E.Locascio表示:“這項工作將利用NIST在芯片測量,、校準(zhǔn)和集成設(shè)備建模方面的專業(yè)知識。雖然這項工作的計劃在CHIPS法案通過之前就開始了,,但它與法案的目標(biāo)是一致的,。這表明政府和行業(yè)可以共同推動創(chuàng)新,恢復(fù)美國在半導(dǎo)體制造業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位,?!?/p>
今年早些時候,,在美國救援法案資金的支持下,,NIST給AIM Photonics撥款500多萬美元用于開發(fā)應(yīng)對大流行的光子技術(shù),500萬美元中的大部分用于開發(fā)一次性集成光子學(xué)測試,。通過檢查血液樣本,,集成了AIM Photonics芯片的小型化器件將進(jìn)行準(zhǔn)確的病毒免疫檢測,以觀察患者是否仍然具有來自新冠肺炎抗體的保護(hù),,甚至可以預(yù)測感染的嚴(yán)重程度,。
AIM Photonics總部位于美國紐約州北部,,是美國國防部建立和管理的九個制造創(chuàng)新研究所(MII)之一,也是美國先進(jìn)制造網(wǎng)絡(luò)的成員,。早在2020年9月,,AIM Photonics就曾獲得美國國家科學(xué)基因會的資助,合作開展光子集成電路等領(lǐng)域的科學(xué)研究,。該機(jī)構(gòu)將繼續(xù)為各種現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)先進(jìn)的集成光子技術(shù)能力,,并將實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、電信,、激光雷達(dá),、化學(xué)和生物傳感、人工智能,、量子應(yīng)用和定制DoD應(yīng)用等關(guān)鍵應(yīng)用,。
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