Ilmuwan China telah menciptakan metode berbiaya rendah untuk memproduksi chip optik secara massal yang digunakan di superkomputer dan pusat data, membantu mengurangi dampak sanksi AS.
Chip, atau sirkuit terpadu fotonik (PIC), menggunakan foton – partikel cahaya – untuk memproses dan mengirimkan informasi.
Mereka biasanya mengandung ratusan komponen fotonik dan terutama digunakan dalam komunikasi serat optik atau komputasi fotonik, teknologi yang muncul, untuk meningkatkan kecepatan transmisi dan mengurangi konsumsi energi.
PIC dapat dibuat menggunakan berbagai bahan, termasuk lithium niobate, yang dikenal karena sifatnya yang sangat baik dalam mengubah data elektronik menjadi informasi fotonik, bagian penting dari proses konversi elektro-optik.
“Namun, penggunaan industri teknologi ini terhalang oleh tingginya biaya per wafer dan terbatasnya wafer sie,” menurut Ou Xin, seorang profesor di Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, dan Tobias Kippenberg dari Swiss Federal Institute of Technology Lausanne.
Pasangan ini menerbitkan temuan mereka dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada hari Rabu.
Tim Ou di National Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits memilih bahan semikonduktor alternatif, lithium tantalate (LiTaO3), yang berkinerja lebih baik daripada lithium niobate dan memungkinkan produksi massal berbiaya rendah karena proses fabrikasi yang lebih mirip dengan metode silikon komersial.
Biaya yang lebih rendah didorong oleh permintaan dari perusahaan elektronik konsumen.
02:05
China memberlakukan pembatasan pada pembuat chip AS Micron, meningkatkan perang teknologi
China memberlakukan pembatasan pada pembuat chip AS Micron, meningkatkan perang teknologi
“Lithium tantalate telah diadopsi secara komersial untuk filter frekuensi radio 5G [digunakan di smartphone] dan menawarkan manufaktur terukur dengan biaya rendah. Dan itu memiliki sifat yang sama, dan dalam beberapa kasus lebih unggul, daripada lithium niobate,” kata surat kabar itu.
Seperti halnya sirkuit terpadu elektronik, pembuatan PIC melibatkan pola wafer menggunakan teknik litografi diikuti dengan etsa dan pengendapan material. Tim mengembangkan teknologi pemrosesan yang kompatibel untuk wafer lithium tantalate.
Menggunakan proses manufaktur berbasis stepper ultraviolet yang dalam, tim menunjukkan bahwa lithium tantalate dapat terukir untuk membuat PIC low-loss, yang diyakini para peneliti juga dapat digunakan dalam pengukuran presisi dan deteksi dan jangkauan pencitraan laser.
Teknik ini dapat membantu China mengurangi dampak pembatasan – yang mencakup kontrol ekspor dan sanksi yang menargetkan institusi – yang diberlakukan oleh Amerika Serikat dan beberapa sekutu utamanya untuk membatasi akses China ke chip canggih dan peralatan manufaktur.
27:21
Tujuan kebijakan teknologi Tiongkok Biden: cacat 10 tahun
Tujuan kebijakan teknologi Tiongkok Biden: cacat 10 tahun
Novel Si Integration Technology, sebuah start-up yang dibuat oleh institut Shanghai, telah memiliki kapasitas untuk memproduksi wafer 8 inci secara massal dengan material baru itu dan telah mengembangkan metode mikromanufaktur yang layak secara komersial, menyediakan basis material untuk chip optik dan frekuensi radio domestik, demikian menurut laporan terbaru oleh China News Service milik negara.
“Pekerjaan kami membuka jalan bagi pembuatan PICs elektro-optik generasi mendatang yang berbiaya rendah dan bervolume besar,” kata Ou, menggarisbawahi potensi lithium tantalate dalam aplikasi nirkabel.