La impresión por micro-transferencia podría impulsar una fotónica de silicio más avanzada

Los interconectores eléctricos convencionales se están convirtiendo en un gran cuello de botella a medida que la IA y la infraestructura informática que la rodea exigen mayor ancho de banda. Un nuevo estudio en el Journal of Lightwave Technology señala la impresión por micro-transferencia (MTP) como una forma de impulsar la fotónica de silicio al combinar el silicio con materiales que la fabricación CMOS estándar normalmente no puede acomodar.

La fotónica de silicio ya se utiliza ampliamente en circuitos fotónicos integrados (CFI), sobre todo en telecomunicaciones y datos, porque transmite información con fotones en lugar de electrones y encaja en las líneas de producción semiconductor existentes. Pero esa misma compatibilidad con CMOS también es una limitación: los materiales semiconductores convencionales del grupo IV no pueden cubrir todas las funciones necesarias en sistemas fotónicos avanzados, en particular la generación de luz en el chip.

Es ahí donde entran materiales como los semiconductores III‑V y el niobato de litio (LiNbO₃). Según Ir. Ye Chen, de la Universidad de Gante—imec, Bélgica, la MTP está surgiendo como una vía flexible para la integración heterogénea a escala de oblea.

«Entre los distintos enfoques que se están desarrollando para posibilitar la integración heterogénea a escala de oblea, la MTP es una técnica emergente y muy versátil que combina las ventajas del ensamblaje a nivel de dado con el procesamiento a escala de oblea.»

El proceso comienza fabricando dispositivos de película delgada, o “cupones”, en una oblea fuente de alta densidad. Se etcha selectivamente una capa de liberación sacrificial, un sello elastomérico recoge múltiples dispositivos y esos dispositivos se imprimen sobre una oblea objetivo antes de fijarlos en su lugar mediante adhesivo o unión directa.

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El artículo destaca varias demostraciones recientes, entre ellas:

• un motor fotónico de silicio totalmente integrado que procesa señales ópticas y de microondas usando láseres de fosfuro de indio (InP)
• láseres de arseniuro de galio integrados con guías de onda de nitruro de silicio para realidad virtual, tecnologías cuánticas y fotónica de microondas
• láseres de InP de ancho de línea estrecho y amplia sintonización integrados con guías de onda de Si3N4 para comunicaciones coherentes y detección por luz y distancia (LiDAR)
• integración a nivel de oblea de moduladores basados en LiNbO3 con circuitos fotónicos de Si3N4
• plataformas receptoras óptico-electrónicas heterogéneas

El estudio también describe una nueva línea piloto orientada a los pasos clave de la MTP para la fabricación en grandes volúmenes. Los autores señalan que siguen existiendo obstáculos importantes, entre ellos el rendimiento, la fiabilidad, el rendimiento por unidad de tiempo y la creación de un ecosistema de fabricación escalable.

«La tecnología MTP aún se encuentra en las primeras etapas de aplicación comercial; sin embargo, creemos que los avances constantes conducirán pronto a la fabricación industrial a gran escala, allanando el camino para una fotónica de silicio avanzada que beneficiará a varias industrias.»

El artículo se titula «Impresión por micro-transferencia en fotónica de silicio: tutorial, avances recientes y perspectivas» y tiene el DOI 10.1109/jlt.2026.3689409.