Halbleiterchips per Lichtwellen verbunden

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doelf
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Halbleiterchips per Lichtwellen verbunden

Beitrag von doelf »

Lichtwellen verbinden Gebäude über Glasfaserleitungen mit dem weltweiten Datennetz und auch zwischen Computern kommen vermehrt optische Anbindungen zum Einsatz. Nun gehen Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) noch einen Schritt weiter und koppeln Halbleiterchips mit Lichtwellenleitern.

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Das "Photonic Wire Bonding" ermöglicht sehr hohe Übertragungsraten "im Bereich einiger Terabit pro Sekunde" und eignet sich nach Angaben der Forscher "hervorragend für die Produktion im Industriemaßstab". Die Technologie soll insbesondere für die Entwicklung neuartiger Sender-Empfänger-Systeme für die optische Datenübertragung geeignet sein und im Vergleich zu heutigen Lösungen deutlich weniger Energie verbrauchen. Auch für den Einsatz in Sensorik und Messtechnik bietet sich "Photonic Wire Bonding" an. Erste Prototypen erreichten Datenübertragungsraten von mehr als fünf Terabit pro Sekunde und nutzen dabei Wellenlängen um 1,55 Mikrometer. Nach Angaben der Wissenschaftler arbeitete die Anbindung dabei mit äußerst geringen Verlusten.

Die Integration optischer Sender und Empfänger zur Verbindung von Halbleiterchips hatte bisher mit dem Problem zu kämpfen, dass man die Chips sehr genau aufeinander ausrichten musste, damit sich die Lichtwellenleiter treffen. Beim "Photonic Wire Bonding" verfolgen die Forscher einen gänzlich anderen Ansatz und fixieren zunächst die Chips. In einem zweiten Schritt wird ein exakt passender Lichtwellenleiter auf Polymerbasis zwischen den beiden Chips angebracht, so dass sich die hochpräzise Ausrichtung der Chips erübrigt. Hierzu werden die Oberflächen der Chips mit einem Polymer versehen, in das ein Femtosekundenlaser die Freiform-Wellenleiterstruktur schreibt. Das verwendete Laserlithografiesystem stammt von der Firma Nanoscribe, einer Ausgründung des KIT. Eine ausführliche Beschreibung ihrer Forschungsergebnisse haben die Wissenschaftler in der Zeitschrift "Optics Express" veröffentlicht.

Quelle:
http://www.kit.edu/besuchen/pi_2012_11774.php
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