Siliziumphotonik
Was ist der Hauptgrund dafür, dass Siliziumphotonik als geeignet für die Massenfertigung in Halbleiterfabriken gilt?
- AWeil dieselben Siliziummaterialien wie bei CMOS sowie Anlagen und Prozesse wie großformatige Wafer, Lithografie und Ätzen genutzt werden können
- BWeil die Wellenleiterabmessungen mit wenigen nm denen modernster Logik entsprechen, sodass sich die neueste EUV-Belichtung direkt nutzen lässt
- CWeil sich auch Verbindungshalbleiter wie InP genau wie Silizium frei in CMOS-Fabriken verarbeiten lassen
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Antwort: A. Weil dieselben Siliziummaterialien wie bei CMOS sowie Anlagen und Prozesse wie großformatige Wafer, Lithografie und Ätzen genutzt werden können
In der Siliziumphotonik werden auf SOI-Wafern Wellenleiter per Lithografie und Trockenätzen hergestellt, pn-Übergänge der Modulatoren per Ionenimplantation, Ge-Photodetektoren per selektiver epitaktischer Abscheidung, und Elektroden werden über Metallverdrahtung angeschlossen. All das sind in CMOS-Fabriken etablierte Materialien und Prozesse, mit denen sich auf 200-mm- und 300-mm-Wafern mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in Massen fertigen lässt. Die Wellenleiterbreite liegt bei einigen hundert nm, sodass keine Miniaturisierung wie bei modernster Logik nötig ist und DUV-Belichtung ausreicht. Verbindungshalbleiter wie InP bergen dagegen Kontaminationsrisiken und werden im Allgemeinen getrennt von CMOS-Fabriken verarbeitet.