西班牙圣塞巴斯蒂安讯——全球半导体产业正经历重大变革,从传统硅基制造转向高度混合的光电架构。Graphenea公司通过积极参与刚刚落幕的WOW-2D项目(在标准光子集成电路平台上实现二维光电器件大规模集成),自豪地成为这场变革的推动力量。
该项目由西班牙工业技术发展中心(CDTI)“2022战略计划”资助支持,汇聚了格拉纳达大学(UGR)顶尖学术制造专家、马德里理工大学(UPM)表征专家以及巴塞罗那微电子研究所(IMB-CNM, CSIC)集成光子学团队。该联盟共同建立了推动混合二维-光子系统从实验室走向普遍商业应用所需的制造工作流程。
突破集成瓶颈
历史上,将单层石墨烯(SLG)等二维材料集成到光子集成电路(PIC)中,一直受限于复杂的转移工艺——该工艺会引入缺陷和金属污染。为满足CMOS电路的严苛要求,Graphenea调整了转移工艺,使其兼容后端集成所需的材料与温度条件。结合格拉纳大学采用的过渡金属二硫化物(TMDs)低温沉积技术,确保了与CMOS晶圆的无缝结合。
通过实现先进的电化学剥离和直接干式转移技术,我们为200毫米晶圆的批量集成铺平道路,确保与底层光子结构建立无缝范德华接触。
此外,该联盟成功制备出用于调制的双层结构,以及兼具发光与光探测功能的混合型SLG/TMD/SLG结构。

可见光谱光子学与晶圆对晶圆(WoW)键合
Graphenea提供活性二维覆盖层的同时,合作伙伴IMB-CNM正开发被动式光路设计。该项目突破传统硅材料局限,采用针对可见光谱优化的氮化硅(Si3N4)波导。
然而WOW-2D项目的真正突破在于其命名所示:晶圆上晶圆(WoW)异质集成。项目框架内所有工具与工艺均具备晶圆级兼容性,这意味着从小型原型到可量产器件的工艺可扩展性几乎可即时实现——这得益于项目聚焦晶圆级制造的特性。
该平台的意义深远。通过融合可见光衰减场与石墨烯卓越的电学灵敏度,WOW-2D架构实现了光电传感器、电光光源、调制器及光探测器的创新制造。
为普及这些突破性成果,Graphenea正持续将相关技术整合至石墨烯代工厂(GFAB)服务体系。通过定期的多项目晶圆(MPW)生产和战略合作,我们正助力全球开发者实现下一代柔性电子设备、先进诊断工具及类脑计算架构的原型开发。
借助WOW-2D计划,Graphenea及其合作伙伴不仅在定义半导体工程的未来,更在确保欧洲在高性能计算与传感新时代的技术主权。
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