从GTC到OFC(6):X-Fab与硅上激光器的机会

4/15/2025，光纤在线讯，今年GTC上最重要的创新技术之一一定是CPO。而任何在GTC现场近距离看到CPO展示的一定会对18个外置激光器印象深刻，它们的尺寸甚至超过了800G光模块。如果说OFC是特意放在GTC之后，那么我想，今年OFC Keynote环节邀请港科大刘纪美老师(Kei May Lau)做关于硅基技术和III-V族材料融合的演讲一定也有特别考虑。

在显示领域，刘老师团队开发的Micro-LED光引擎技术和产品已经在性能和量产上取得了很大的成就。他们近年来又发展了和光通信相关的SOI晶圆上制造III-V族DFB激光器的技术。他们的1.5微米DFB激光器可以和硅层共平面配置，实现III-V族激光器和硅波导之间的高效配合。如果这个技术能够成功，那么GTC上看到的CPO方案可能会是另外一个样子了。

     编辑在OFC大会Reception上见到刘院士
今年的OFC上，编辑还接到了一家欧洲流片机构X-Fab的邀请，交流的主题也是把III-V族半导体激光器集成到硅材料上。在X-Fab展台，接待编辑的是Joni Mellin先生，X-Fab的Business Line经理。他是芬兰人，曾经在诺基亚工作，因此对通信行业很熟悉。他告诉编辑，X-Fab今年是第一次来OFC参展，但是他们却是一家有30年多历史的老牌流片机构，年销售额超过8亿欧元，在世界各地拥有六家流片工厂，三家在德国，一家在法国，一家在美国，一家在马来西亚（Kuching），员工总数4500多人。X-Fab对于做光通信的我们或许不算熟悉，但是他们早已是模拟混合信号IC，MEMS，GaN芯片制造领域的世界领袖。他们的业务覆盖汽车，医疗，消费电子以及通信等诸多领域。

       编辑和Mellin先生在一起
今年OFC之前，X-Fab和丹麦Smart光子，荷兰Epiphany设计公司联合展示了基于MTP（Micro-Transfer-Printing）的面向光模块应用的InP on SOI解决方案。他们的目标是明年能推出样品，到2027年实现批量制造。

什么是MTP技术？Mellin先生告诉编辑，这是爱尔兰XCeleprint公司发展的异质集成技术，早已用在LED显示等许多领域很多年。这个技术的关键是所谓的弹性印章Elastomer Stamp，其结构是石英玻璃支撑的有机硅薄层，最初用于Micro-LED的批量拾取，释放。XCeleprint公司的网站介绍说，MTP技术可将各种不同源材料的微元件快速、精确地组装到非原生目标基板（如玻璃、塑料、陶瓷和硅）上。可回收的微组件被弹性体印章拾取并打印到目标基材上，良率超过 99.9%。将 GaN、GaAs、InP 和其他化合物半导体材料相结合的器件成功地以精细的精度集成到硅和玻璃上，以制造高度集成的化合物半导体微系统。

Mellin先生拿起他们的晶圆片耐心给编辑介绍他们是如何将III-V族芯片打印到硅SOI衬底上。他们已经将激光器，探测器，调制器，驱动芯片等都转集成到一起，并可以支持和波导更精密的对准。Mellin先生所，相比Micro-LED应用，光通信应用的难点是精度更高，比如以前是1微米的精度，光通信要到0.5微米以下，XCeleprint说他们已经可以做到200nm的精度。

     8英寸晶圆上的InP 芯片组
基于打印的技术实现光波导制造之前编辑见过德国Vanguard的PWB，还有韩国Lessengers的DOW技术，如今能打印的不仅是波导，还有激光器。如果这一技术最终能够成功，我们将看到光通信工业的更大变革，不仅是今年GTC上所看到的CPO展示。