兼容碱金属原子参考的宽带孤子微梳300 mm晶圆级SiN平台
光学
2025-06-27 v1 应用物理
摘要
基于Kerr非线性谐振器的芯片集成光频梳（OFCs）因其可扩展性和广泛的应用范围而具有重要意义。能够覆盖可见光波长的宽带片上OFCs尤为珍贵，因为它们能够触及在位置、导航和授时基础设施中扮演重要角色的原子钟跃迁。通过低压化学气相沉积（LPCVD）沉积的氮化硅（SiN）是制造芯片集成OFCs的常用平台，且此类制造工艺在200 mm晶圆尺寸下已成为标准。然而，LPCVD的高温和薄膜应力在向更大晶圆扩展以及与电子和光子器件集成方面带来了挑战。在此，我们报告了在AIM Photonics的300 mm晶圆上制造的微环谐振器的线性性能和宽带频率梳产生，采用了一种适用于厚膜（ 700 nm）SiN薄膜且兼容电子与光子集成的低温、低应力等离子体增强化学气相沉积工艺。该平台在整个300 mm晶圆上表现出一致的插入损耗、高本征品质因数以及2 %的厚度变化。我们展示了宽带孤子微梳的产生，其光刻可调的色散曲线延伸至与常见碱金属原子跃迁相关的波长。这些结果向将OFCs与电子和有源光子组件集成的大规模可制造器件迈出了一步，使包括光钟、LiDAR等在内的先进应用成为可能。
引用
@article{arxiv.2506.20895,
title = {300 mm Wafer-Scale SiN Platform for Broadband Soliton Microcombs Compatible with Alkali Atomic References},
author = {Shao-Chien Ou and Alin Antohe and Lewis G. Carpenter and Gregory Moille and Kartik Srinivasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20895},
year = {2025}
}