用于電光器件的石墨烯晶圓級集成

　　

　　晶圓級石墨烯制造

　　

　　研究人員對使用化學氣相沉積 (CVD) 生長的 6 英寸石墨烯層進行了處理，并使用 Graphenea 的專利轉移工藝轉移到半導體晶圓上。根據行業標準，使用鑲嵌接觸和硬掩模光刻在石墨烯層上構建晶圓級器件。研究人員發現，影響最終器件調制深度（電光性能）的石墨烯質量和電場均勻性都受到表面平整度的影響。為了提高平坦度，添加了均勻的覆蓋層，從而提高了器件產量。覆蓋層還減少了后續集成步驟對石墨烯層的影響。此外，構建鑲嵌接觸所涉及的時間延遲會影響電吸收調制器 (EAM) 的接觸電阻和 3dB 帶寬。通過優化這三個關鍵工藝步驟并實施與 CMOS 兼容的專用集成方法，研究人員實現了超過 95% 的器件良率，其損耗值、消光比和 3dB 帶寬可與之前僅在小得多的 CVD 石墨烯器件上展示的相媲美規模和實驗室條件。

　　

　　這項研究的發現可以擴展到開發一個復雜的基于石墨烯的光電器件庫，例如調制器、光電探測器和傳感器。研究人員的工作將支持基于石墨烯的光子器件的工業應用，并為下一代數據通信和電信應用鋪平道路。