Экспертные заключения: 0
Консультации: 0

Разработка библиотеки готовых элементов структуры на основе фотонных интегральных схем

Цифровая трансформация экономики и общества ведет к качественно новым запросам, предъявляемым к технологиям, «обслуживающим» человека. В двадцатом веке ответом на такие запросы стала электроника, в основе которой лежат технологии создания электронных интегральных схем. В двадцать первом веке такой сквозной ключевой технологией становится фотоника, развитие которой требует определения фокусов и приоритетов. Основной «якорной» технологией в данном случае является технология фотонных интегральных схем – ФИС, аналогично интегральным схемам в микроэлектронике. Как и в микроэлектронике, основные преимущества фотоники начинают проявляться при изготовлении в интегральном исполнении – «на чипе», когда достигается необходимая компактность, низкое энергопотребление, радикальное снижение себестоимости. Все передовые страны развивают технологии ФИС, где на крошечных чипах могут быть интегрированы огромное количество разнообразных функциональных возможностей, начиная от лаборатории на чипе до систем связи нового поколения 6G, от мониторинга состояния конструкций до навигации, от высокопроизводительных вычислений до квантовых устройств. Предлагаемый нами проект, позволяет России повторить "успех Тайваня" в микроэлектронике. В РФ на сегодняшний день, за редким исключением, отсутствуют как фабрики такого полного цикла, так и дизайн-центры с согласованными стандартными протоколами передачи данных. Такие фабрики должны обладать собственной библиотекой готовых компонент (БГК), которая позволяет внешнему заказчику формировать нужную ФИС по принципу лего, использую всевозможные комбинации из такой БГК. Задача создания такой библиотеки является основной при переходе к бизнес-модели существования фабрики. Зеленоградский Нанотехнологический Центр (ЗНТЦ) представляет собой редкое исключение и может рассматриваться как фабрика по производству ФИС на основе платформы кремния на изоляторе (КНИ). Для позиционирования ЗНТЦ в виде фабрики ФИС необходимо отработать взаимодействие ЗНТЦ с дизайн-центрами и создать стандартную библиотеку компонентов (будет описана ниже). ФИСТЕХ как раз и представляет из себя такой дизайн-центр. В рамках предлагаемого проекта мы планируем как отработать такое взаимодействие между ЗНТЦ и ФИСТЕХом, так и начать создание библиотеки пассивных компонент на платформе КНИ. Основной целью нашего проекта является запуск и отработка процесса создания БГК для ЗНТЦ. Решение основывается на синергии двух имеющихся областях компетенций, а именно моделирования и технологии. В рамках проекта мы разработаем взаимодействие ЗНТЦ и ФИСТЕХа на основе стандартных численных пакетов, создадим дизайн широкой номенклатуры пассивных компонентов на ФИС на основе платформы КНИ, отработаем технологический процесс создания таких компонент, а также сформируем соответствующую БГК. Наличие такой БГК позволит объявить о запуске первой в РФ фабрики по производству ФИС и достичь коммерческой прибыльности их производства. Фирма ФИСТЕХ предоставляет свои компетенции в области моделирования ФИС различных типов и технологических платформах (в данном случае КНИ). На основе разработанного дизайна были продемонстрировали первые произведённые на зарубежных фабриках пассивные и активные компоненты всех необходимых типов. Среди них спектрометры для систем мониторинга, электрооптические модуляторы для систем связи и радиофотоники, ионные ловушки для атомных часов и квантовых компьютеров, квантовые генераторы случайных чисел для систем квантового распределения ключей и т.д. В настоящее время разрабатываются дизайны для реализации нейросетей на ФИС, оптического транзистора (классический и квантовый варианты), а также нейроморфного вычислителя на ФИС. Инновационность данного подхода заключается в первом в РФ создании прототипа экосистемы по производству ФИС, состоящей из координированной работы дизайн-центра и фабрики, позволяющей формировать и использовать БГК. До этого технологические центры в РФ (например, ЗНТЦ) не создавали БГК, что являлось барьером на пути взаимодействия с заказчиками. После создания БГК и позиционирования ЗНТЦ в виде фабрики ФИС, процесс заказа для внешних партнёров существенно упрощается. Кроме того, для произведённых по БГК ФИС будет гарантировано соответствие функциональным характеристикам. Это, в свою очередь, ускоряет процесс заказа и изготовления конечного продукта, удешевляет цену, и выводит изготовление ФИС из разряда уникальных изделий в категорию доступных для производства больший партий.

Производитель: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ФИСТЕХ"

Ссылка

На страницу проекта

Направление

Связь