Команда научно‑образовательного центра Функциональные Микро/Наносистемы (НОЦ ФМН) разработала технологию изготовления фотонных интегральных схем (ФИС). В По словам разработчиков, минимальные размеры фотонных структур составляют 50-нм, а потери оптического сигнала (ключевая характеристика качества) в ФИС не превышают 5 дБ/м в телекоммуникационном диапазоне длин волн.
Фотонные интегральные схемы — это одни из ключевых элементов триады для создания оптических квантовых и нейроморфных процессоров, заточенных на ускорение систем искусственного интеллекта и вычислительной экосистемы устройств Индустрии 4.0.
В НОЦ ФМН разработана технология ФИС на основе волноводов из нитрида кремния. Её особенность состоит в использовании сверхчистых материалов с заданной стехиометрией и оптическими свойствами (для роста высококачественного оксида кремния) и прецизионных процессов электронно‑лучевой литографии и плазмохимического травления (Optics Express, Q1).
Как утверждают создатели ФИС, разработанные в НОЦ ФМН техпроцессы позволяют серийно изготавливать чипы ФИС с субмикронными волноводами, у которых шероховатость поверхности и краёв не превышает 1 нм, а интегральные потери в лучших структурах составляют 1 дБ/м.
Руководитель направления интегральной фотоники НОЦ ФМН Александр Бабурин рассказал, что разработки нитрид кремниевой платформы для задач интегральной фотоники в центре стартовали в 2018 году. Материал выбрали, потому что он обеспечивает малые потери и обеспечивает работу в широком диапазоне длин волн. Эти характеристики делают озвученный материал одним из претендентов для создания фотонных и нейроморфных сопроцессоров следующего поколения. Для достижения нужных параметров ФИС за 6 лет НОЦ ФМН разработали проприетарный технологический процесс, включающий более сотни отдельных сложнейших операций. НОЦ ФМН представляет собой совместный кластер МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова».
