Projekt LichtBriQ am IMS CHIPS

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines integrierten quanten-optischen Baukastens, basierend auf Dünnschichtlithiumniobat (LNOI), als industrielle Plattform. Dabei soll zum einen die Herstellung, Strukturierung und Prozessierbarkeit der LNOI-Wafer sowie die Skalierung der Plattform vorangetrieben werden. Zum anderen sollen die einzigartigen Eigenschaften von LNOI, wie die elektrooptische Modulation im GHz-Bereich und die Erzeugung von Quantenzuständen, genutzt werden, um reproduzierbare, skalierbare und flexible photonische Schaltkreise mit passiven und aktiven Komponenten zu realisieren.

lntegrierte photonische Schaltungen (PlCs) sind aufgrund der steigenden Anforderungen an Miniaturisierung, Stabilisierung und Skalierung von optischen Baugruppen nicht nur für klassische Anwendungen, sondern auch für verschiedene Bereiche der Quantentechnologien wegweisend. Konventionelle CMOS-basierte Plattformen wie Si, SiN oder lnP können jedoch nicht allen Anforderungen entsprechen. Darum stellt die Entwicklung neuer Materialplattformen sowie die Qualifizierung entsprechender Fertigungsprozesse für die industrielle und skalierbare Nutzung die größten Herausforderungen dar.

Die lnnovation besteht in der Entwicklung einer disruptiven und nicht-CMOS basierten Materialplattform, welche bei der erfolgreichen Entwicklung geeigneter skalierbarer Fertigungsprozesse die Möglichkeit bietet, sich von den aktuellen und teilweise starken internationalen Abhängigkeiten in der Halbleiterindustrie zu lösen und frühzeitig eine resiliente und wirtschaftliche Fertigung von Quanten-PlCs in Deutschland und der EU aufzubauen.

IMS CHIPS soll ausgehend von der Erfahrung in der Herstellung von PIC auf der Basis von Silizium und Siliziumnitrid und ersten Voruntersuchungen von LNOI-Prozessen eine neue Fertigungslinie für die LNOI-Technologie entwickelt und etabliert werden. Die Bearbeitung von LNOI benötigt aufgrund der physikalischen Eigenschaften besondere Prozesse, die entwickelt und in stabile Prozessfenster gebracht werden müssen. Parallel zu der technologischen Entwicklung soll ein PDK (process design kit) erstellt werden. In dem PDK wird der komplette Fertigungsprozess beschrieben, Regeln definiert und Bauteilbibliotheken aufgebaut und zielt auf eine spätere Industrialisierung der Produktionslinie ab. Das PDK ermöglicht es Partner und Kunden eigene Designs für Bauteile und PIC erstellen und in der Linie fertigen lassen.

Weitere Informationen finden Sie auf folgender Website: www.quantentechnologien.de/

www.ims-chips.de

IMS CHIPS

Institut für Mikroelektronik Stuttgart

Prof. Dr.-Ing. Joachim Burghartz
Allmandring 30a
70569 Stuttgart
Tel.: 0711 21855-0
info@ims-chips.de
www.ims-chips.de

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