Siナノフォトニクスプラットフォーム技術

グローバルネットワークからデータセンタ間・サーバ間・ICコア間接続まで、通信トラフィックが爆発的に増大しています。持続成長可能なネットワークシステムの確立には情報伝送用光デバイスの高機能化、小型化、経済化、そして低消費電力化が求められています。

本技術は、小型で消費電力の少ないレーザ・光変調器・受光器・光フィルタ等の光デバイス、さらに制御や信号処理を行う電子デバイスを、半導体シリコン上に高密度に集積する技術です。次世代ICTに進化をもたらす究極的な小型・低コスト・低消費電力性能を追求するため、以下に示す2つのアプローチから基盤技術研究に取り組んでいます。

第1のアプローチは、LSIで広く用いられるシリコン基板上に光半導体デバイスを一体集積する取り組みです。レーザ光源に代表されるシリコンが有する物性では実現し得ない光デバイスの実現を目指し、半導体製造技術をベースとする異種材料結晶やナノ技術を駆使したデバイス性能の追求と同時に、それらデバイスを成熟した量産製造設備で作製可能とすることを目指しています。

第2のアプローチは、これまでにない高機能フォトニクス材料の集積に向けた取り組みです。シリコンやゲルマニウムに代表されるIV族半導体材料に加え、石英系材料やナノカーボン材料を始めとした様々な先端材料をシリコン基板上に一体集積することで、超高速、超低消費電力性能を追求します。

NTTがこれまで培ってきた高度なIV族/III-V族光半導体・低温石英系導波路デバイス設計、結晶成長、プロセス、評価技術を基に、既に高性能なレーザ・光変調器・受光器・光フィルタ等を実現し、それらのモノリシック集積や電子デバイスとのハイブリッド集積にも成功しています。

増大する情報通信トラフィックを支える次世代ICT基盤の実現には、デバイス集積化が不可欠です。本技術開発を通じ、成熟した半導体プラットフォーム上に情報伝送用光デバイスを集積し、持続成長可能な情報流通システムを支えるデバイス高機能化、小型化、経済化、さらに低消費電力化を推進します。