带光输入光输出窗口的CMOS—SEED集成芯片

通过国际合作的方式成功研制出了我国首片带光输入光输出窗口的CMOS-SEED集成芯片. 带光输入光输出窗口的CMOS-SEED集成芯片是采用倒装焊的制作工艺把CMOS大规模集成电路和SEED光电子器件结合起来.制作时首先分别利用硅CMOS VLSI工艺及GaAs SEED工艺,制作硅CMOS VLSI电路及SEED列阵,再在两种芯片表面特定位置淀积焊柱,然后将两种芯片面对面精密对准、焊合,最后去除SEED背面的GaAs衬底.作为光接收和光调制器的SEED像元是有高速率、高灵敏度和低功耗,光开关速率可达10 ps量级的光电子器件,SEED像元光窗口的大小为10 μm×10 μm,间距为250 μm.SEED光窗口接收到的光信号进入CMOS电路,经多级放大,由路由控制电路选通路由后,交换到SEED光窗口驱动电路的输入端,调制抽运光源,将交换后的信号由SEED光窗口输出.CMOS电路用16个16选1开关来完成16×16 Crossbar交换矩阵的功能.我们设计完成了CMOS逻辑电路和CMOS集成电路版图,在HP公司采用0.35 μm的生产工艺投片,由Lucent公司Bell实验室提供SEED列阵并完成倒装焊工艺. 用带光输入光输出窗口的CMOS-SEED集成芯片设计制作了自由空间16×16 Crossbar光学交换模块,由二维光纤列阵接口器件及光学系统完成光信号的输入输出,实现了光信号的交换.(OD8)