用于电光器件的石墨烯晶圆级集成

　　

　　晶圆级石墨烯制造

　　

　　研究人员对使用化学气相沉积 (CVD) 生长的 6 英寸石墨烯层进行了处理，并使用 Graphenea 的专利转移工艺转移到半导体晶圆上。根据行业标准，使用镶嵌接触和硬掩模光刻在石墨烯层上构建晶圆级器件。研究人员发现，影响最终器件调制深度（电光性能）的石墨烯质量和电场均匀性都受到表面平整度的影响。为了提高平坦度，添加了均匀的覆盖层，从而提高了器件产量。覆盖层还减少了后续集成步骤对石墨烯层的影响。此外，构建镶嵌接触所涉及的时间延迟会影响电吸收调制器 (EAM) 的接触电阻和 3dB 带宽。通过优化这三个关键工艺步骤并实施与 CMOS 兼容的专用集成方法，研究人员实现了超过 95% 的器件良率，其损耗值、消光比和 3dB 带宽可与之前仅在小得多的 CVD 石墨烯器件上展示的相媲美规模和实验室条件。

　　

　　这项研究的发现可以扩展到开发一个复杂的基于石墨烯的光电器件库，例如调制器、光电探测器和传感器。研究人员的工作将支持基于石墨烯的光子器件的工业应用，并为下一代数据通信和电信应用铺平道路。