Científicos chinos han logrado desarrollar un método de bajo costo para producir en masa chips ópticos, utilizados en supercomputadoras y centros de datos. Esta técnica, que emplea el tantalato de litio, podría ayudar a China a sortear las sanciones comerciales impuestas por EE.UU. en el sector de los semiconductores.
Los chips, o circuitos integrados fotónicos (PIC, por sus siglas en inglés) se fabrican utilizando varios materiales, incluido el niobato de litio, conocido por sus excelentes propiedades para convertir datos electrónicos en información fotónica, una parte esencial del proceso de conversión electroóptica.
“Sin embargo, el uso industrial de esta tecnología [niobato de litio] se ve obstaculizado por el alto coste por oblea y el tamaño limitado de la misma”, afirmó Ou Xin, profesor del Instituto de Microsistemas y Tecnología de la Información de Shanghái, y Tobias Kippenberg, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, autores del trabajo publicado a principios de mayo en la revista Nature.
Tecnología alternativa
En ese sentido, el equipo de Ou optó por un material semiconductor alternativo, el tantalato de litio (LiTaO3), que tiene un rendimiento mejor que el niobato de litio y permite una producción en masa de bajo coste, ya que su proceso de fabricación se asemeja a los métodos de silicio comercializados.
“El tantalato de litio ya se ha adoptado comercialmente para los filtros de radiofrecuencia 5G [usados en teléfonos inteligentes] y ofrece una fabricación escalable a bajos costos, y tiene propiedades iguales, y en algunos casos superiores, al niobato de litio”, asevera el trabajo.
“En comparación con el niobato de litio, el tantalato de litio presenta una birrefringencia mucho menor, lo que permite circuitos de alta densidad y funcionamiento de banda ancha en todas las bandas de telecomunicaciones”, se destaca.
Teniendo en cuenta que la fabricación de los PIC implica modelar las obleas utilizando técnicas litográficas seguidas de grabado y deposición de material, el equipo científico desarrolló tecnologías de procesamiento compatibles para obleas de tantalato de litio.
En el trabajo se logró demostrar que el tantalato de litio podría grabarse para crear los PIC de bajo coste utilizando un proceso basado en la tecnología de litografía ultravioleta profunda. Los costos más bajos estarían impulsados por la demanda de las empresas de electrónica de consumo.
“Nuestro trabajo allana el camino para la fabricación escalable de PIC electroópticos de próxima generación de bajo costo y gran volumen”, destacó Ou.
Entre tanto, Novel Si Integration Technology, una ‘start-up’ creada por el instituto de Shanghái, ya tiene la capacidad de producir en masa obleas de 8 pulgadas con el nuevo material y ha desarrollado métodos de microfabricación comercialmente viables, recoge South China Morning Post.
Sorteando las sanciones estadounidenses
La iniciativa podría ayudar a Pekín a reducir el impacto de las sanciones estadounidenses diseñadas para restringir el acceso del gigante asiático a chips y a tecnología de avanzada.
En octubre de 2022, el Departamento de Comercio de EE.UU. impuso restricciones al suministro de productos de supercomputación y semiconductores a 31 empresas chinas, entre ellas Yangtze Memory Technologies Corp. (YMTC), el principal fabricante chino de chips de memoria.
