TESTI PARALLELI – La tecnologia plasmonica apre la strada alla produzione in massa di chip ad alte prestazioni

Inglese tratto da: questa pagina
Italiano tratto da: questa pagina
Data documento: 19-06-2019

Plasmonic technology opens the way to mass manufacture of high-performance chips
La tecnologia plasmonica apre la strada alla produzione in massa di chip ad alte prestazioni

EU-funded researchers have created a groundbreaking platform to meet industry’s need for low-energy, small-size, complex and high-performance circuits.
Un gruppo di ricercatori finanziato dall’UE ha creato una piattaforma rivoluzionaria allo scopo di soddisfare le esigenze dell’industria per quanto riguarda i circuiti complessi di piccole dimensioni ad alte prestazioni e basso consumo energetico.

Photonics technology plays an important role in the European and global economies, driving innovation in sectors such as ICT, medicine, energy, military, manufacturing, agriculture and space.
La tecnologia fotonica svolge un ruolo di primaria importanza nelle economie europee e globali, stimolando l’innovazione in settori quali quelli relativi a TIC, medicina, energia, forze armate, produzione, agricoltura e spazio.

As its use spreads, it becomes increasingly important to find ways to mass produce photonics devices at low cost.
Parallelamente alla sua diffusione, diventa sempre più importante trovare modi per produrre dispositivi fotonici in massa a basso costo.

This implies merging the technology with standardised production processes that are compatible with advanced electronics integrated circuit technologies.
Ciò comporta la fusione di questa tecnologia con processi di produzione standardizzati che siano compatibili con tecnologie di elettronica avanzata per i circuiti integrati;

In other words, combining photonic and electronic functionalities in one chip.
in altre parole, la combinazione di funzionalità fotoniche ed elettroniche in un unico chip.

The problem lies in incompatible dimensions.
Il problema risiede nell’incompatibilità delle dimensioni:

While electronic chip sizes are measured in nanometres, photonics chips exist in the order of micro- or millimetres.
mentre i chip elettronici si misurano in nanometri, nel caso dei chip fotonici l’ordine di grandezza impiegato è quello dei micrometri o dei millimetri.

The EU-funded PLASMOfab project took up – and overcame – this challenge with the help of plasmonic technology.
Il progetto PLASMOfab, finanziato dall’UE, ha raccolto e successivamente superato questa sfida grazie all’aiuto della tecnologia plasmonica.

Ten industrial partners and academic and research institutes combined their know-how and expertise in photonic integrated circuits (PICs) and optoelectronics to create a plasmo-photonic chip.
Dieci tra partner industriali e istituti accademici e di ricerca hanno combinato il proprio know-how e la loro esperienza in materia di circuiti fotonici integrati e optoelettronica per creare un chip plasmo-fotonico.

>>>  Now successfully completed, the project has made the mass manufacture of these high-performance components possible.
Conclusosi ora con successo, il progetto ha reso possibile la produzione in massa di questi componenti ad alte prestazioni.

The PLASMOfab team’s work has brought about great advances in the technology used in optical data communications and biosensing for point-of-care applications.
Il gruppo responsabile di PLASMOfab ha realizzato grandi progressi nella tecnologia utilizzata per le comunicazioni ottiche di dati e il biorilevamento per applicazioni point-of-care (o decentrate).

It has developed plasmonics that are compatible with complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology already used in electronics, and has used this technology to consolidate advanced PICs with electronic ICs in mass production.
Ha quindi sviluppato un tipo di plasmonica compatibile con la tecnologia dei semiconduttori a ossido metallico complementari (CMOS) già utilizzata nell’elettronica e l’ha impiegata per combinare circuiti fotonici integrati avanzati con circuiti elettronici integrati attraverso la produzione di massa.

Standardised CMOS processes were used to merge CMOS-compatible metals like aluminium, titanium nitride and copper, and photonic structures with electronics.
Per fondere metalli compatibili con i CMOS, come l’alluminio, il metallo, il nitruro di titanio e il rame, con strutture fotoniche e componenti elettronici sono stati impiegati processi CMOS standardizzati.

Key achievements
Principali risultati

A major achievement of the project was the development of a novel ultra-compact plasmonic transmitter.
Un importante risultato ottenuto dal progetto è stato lo sviluppo di un innovativo trasmettitore plasmonico ultra-compatto.

The device has a footprint of 90 x 5.5 µm² and transmits 0.8 TBit/s (800 Gbit/s) through 4 individual 0.2 TBit/s transmitters.
L’ingombro di questo dispositivo è pari a 90 x 5,5 µm² e la capacità di trasmissione è di 0,8 TBit/s (800 Gbit/s), raggiunta attraverso quattro singoli trasmettitori da 0,2 TBit/s.

The project team also demonstrated how low propagation losses can be achieved using CMOS-compatible aluminium plasmonic waveguides co-integrated with silicon nitride photonics.
Il gruppo del progetto ha inoltre dimostrato il modo in cui è possibile ottenere un basso tasso di perdite di propagazione mediante guide d’onda plasmoniche in alluminio compatibili con i CMOS, co-integrate con la fotonica del nitruro di silicio.

Their findings were published in the journal ‘Scientific Reports’.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista («Scientific Reports»).

“PLASMOfab’s main goal has been to address the ever increasing needs for low energy, small size, high complexity and high performance mass manufactured PICs,” said Assistant Professor Nikos Pleros of project coordinator Aristotle University of Thessaloniki, Greece, in a press release posted on the ‘Synopsys’ website.
«L’obiettivo principale di PLASMOfab era affrontare la crescente necessità di circuiti fotonici integrati altamente complessi di piccole dimensioni, prodotti in massa, ad alte prestazioni e basso consumo energetico», afferma l’assistente universitario Nikos Pleros dell’ente coordinatore del progetto, l’Università di Salonicco in Grecia, in un comunicato stampa pubblicato sul sito web di «Synopsys».

“We have achieved this by developing a revolutionary yet CMOS-compatible fabrication platform for seamless co-integration of active plasmonics with photonic and electronic components.”
«Abbiamo conseguito tale scopo sviluppando una piattaforma di fabbricazione rivoluzionaria, ma compatibile con i CMOS, per una perfetta co-integrazione della plasmonica attiva con componenti fotonici ed elettronici».

The partners expect that by further developing this technology they will be able to demonstrate the marked advantages that CMOS-compatible plasmonics have when applied to PICs.
I partner prevedono che, sviluppando ulteriormente questa tecnologia, saranno in grado di dimostrare i notevoli vantaggi offerti dall’applicazione della plasmonica compatibile con i CMOS ai circuiti fotonici integrati.

“When the best of all three worlds of plasmonics, photonics, and electronics converge in a single integration platform, PICs with unprecedented performance and functionality will be realized, targeting a diverse set of applications and industrial needs while meeting mass production requirements,” explained lead researcher Dr Dimitris Tsiokos of Aristotle University.
«Quando il meglio dei tre mondi della plasmonica, della fotonica e dell’elettronica convergerà in un’unica piattaforma di integrazione, nasceranno circuiti fotonici integrati caratterizzati da prestazioni e funzionalità senza precedenti destinati a un diversificato insieme di applicazioni ed esigenze industriali, che saranno al contempo in grado di soddisfare i requisiti della produzione di massa», spiega il ricercatore principale del progetto, il dott. Dimitris Tsiokos dell’Università Aristotele.

PLASMOfab (A generic CMOS-compatible platform for co-integrated plasmonics/photonics/electronics PICs towards volume manufacturing of low energy, small size and high performance photonic devices) concluded in December 2018.
PLASMOfab (A generic CMOS-compatible platform for co-integrated plasmonics/photonics/electronics PICs towards volume manufacturing of low energy, small size and high performance photonic devices) si è concluso nel dicembre del 2018.

Its research has led to the launch of two new companies whose goals will be to commercialise the new technologies.
La ricerca così sviluppata ha portato alla nascita di due nuove imprese che si prefiggono di commercializzare le nuove tecnologie concepite.

For more information, please see: PLASMOfab project website
Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto PLASMOfab

Countries
Paesi

Greece
Grecia