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光電融合技術へ向けた異種材料集積化と光集積回路の開発

光電融合技術へ向けた異種材料集積化と光集積回路の開発

~Co-Packaged Opticsへ向けた半導体レーザの集積化、光チップレット実装、光結合技術~
オンライン 開催

概要

本セミナーでは、光導波路や光ミラーなどパッケージ内部の光配線技術、異種材料の集積による光チップの構成技術、さらにはチップ間の光接続や光コネクタ、受光器といった周辺機構まで、次世代コパッケージ技術を多面的に解説いたします。

開催日

  • 2026年5月28日(木) 10時30分16時15分

修得知識

  • シリコンプラットフォームへの化合物半導体デバイスの集積方法
  • シリコン基板への化合物半導体の結晶成長
  • シリコン基板への化合物半導体の貼り付け技術
  • InP-シリコンテンプレート基板上結晶成長
  • シリコン基板上化合物半導体レーザの特性
  • 光導波構造の基礎、各種材料を活用した場合の長所/短所の比較
  • シリコンフォトニクスデバイスの基本動作原理、研究開発の現状
  • モノリシック/ハイブリッドフォトニクス集積技術、ファブレス化の動向
  • 次世代光インターコネクト (AI/HPC・データセンタ) における要求仕様と技術課題
  • エッジカプラおよびグレーティングカプラの特性と構造的限界
  • 広帯域垂直光I/Oアーキテクチャの概念・原理と従来技術との違い
  • 位置ずれ・入射角に対する許容特性
  • イオンビーム照射 (IIB) を用いた高精度加工技術とプロセス制御
  • 二次元アレイ化による高密度光I/Oへの展開可能性
  • Co-Packaged Optics (CPO) および次世代光インターコネクトへの応用可能性

プログラム

第1部 シリコン基板上への化合物半導体レーザの集積化技術

(2026年5月28日 10:30〜12:00)

 データトラフィックの増大と共にデータセンター内の光化が急速に進んでいる。特にCOPや光電融合において、シリコンプラットフォーム上へ光源である化合物半導体レーザを集積化する技術が必要不可欠である。
 本講座では、シリコンプラットフォームへ化合物半導体を集積化する技術として、直接成長、ウエハ貼付け技術など各種方法について、それぞれの方法のメリット、デメリットを説明する。またテンプレート基板を用いた結晶成長、半導体レーザの特性について説明する。

  1. シリコンプラットフォームへの化合物半導体集積化技術
    1. モノリシック集積
      • シリコン基板への直接成長、選択成長
    2. ハイブリッド集積技術
      • フリップチップボンディング
      • 基板レベルでの貼り合わせ技術
        • 親水性直接貼付
        • PAB
        • SAB
      • ハイブリッド集積の問題点
    3. 貼り合わせテンプレート基板への集積化技術
      • 薄膜層-シリコン基板の貼り合わせ
      • スマートカット技術
  2. InP-Siテンプレート基板上1.5μm帯半導体レーザ
    1. テンプレート基板の特性
      • 表面状態とPL強度
      • 接合強度
      • ボイド
    2. テンプレート基板への結晶成長
      • 有機金属気相成長法
      • X線回折、PL特性
      • 選択成長
    3. テンプレート基板上半導体レーザの特性
      • ダブルヘテロレーザ
      • 量子井戸レーザ
    • 質疑応答

第2部 薄膜転写法による異種材料光チップレット集積化技術

(2026年5月28日 13:00〜14:30)

 シリコン系光導波路素子とその集積技術 (通称:シリコンフォトニクス) は基礎的な研究段階から、産業展開に至る実用化開発段階へ移行しており、市場は急拡大を続けている。その一方、更なる高密度・高性能な光集積回路を実現に向けて、解決すべき技術課題が多数認識されており、新たなブレークスルーが求められる。
 本講演では基本的な素子動作原理から近年の技術動向、取り組むべき諸課題について取り上げ、解説を行う。

  1. 光導波路の基礎 (各導波路の特徴)
    • ガラス
    • 化合物半導体
    • シリコン系
  2. シリコン系光導波路デバイス
    1. パッシブ光デバイス
      • カプラ
      • フィルタ
      • 入出力光結合など
    2. 光変調器
    3. 受光器
    4. レーザー光源
  3. フォトニクス集積技術
    1. ムーアの法則と集積フォトニクスデバイスの活用
    2. CMOS互換モノリシック集積技術
    3. 多彩な異種材料を活用したハイブリッド集積技術
    4. 光チップレット、2.5/三次元実装
    5. ファブレス化、ファウンドリーサービスの現状
    • 質疑応答

第3部 次世代光インターコネクトに向けた広帯域垂直光I/Oアーキテクチャと集積化技術

(2026年5月28日 14:45〜16:15)

 近年、生成AIの急速な発展に伴い、データセンタにおける通信トラフィックは飛躍的に増大している。このような背景のもと、電気配線の限界を補完する技術として光インターコネクト (特にシリコン光集積回路 (Si-PIC) ) の重要性が一層高まっている。
 しかしながら、PICのスケーリングが進むにつれて、チップ外部との光結合、すなわち光I/Oが新たなボトルネックとして顕在化している。従来のエッジカプラやグレーティングカプラはそれぞれに利点を有するものの、高密度実装、広帯域動作、実装許容性といった観点においては構造的な限界があり、今後のさらなるスケーリングに対しては新たなアプローチが求められている。
 本講座では、このような課題認識に基づき、垂直光I/Oアーキテクチャという観点から光結合技術を位置づけ直し、その具体的な実現手段としてシリコン立体湾曲型光結合器を取り上げる。本技術は、表面型結合による二次元配置への適合性、超広帯域動作、位置および角度ずれに対する高い許容性といった特長を有し、次世代の光インターコネクトにおける有力な構成要素となり得る。

  • 次世代光インターコネクトにおける要求と課題
  • シリコン光集積回路 (Si-PIC) のスケーリング限界
  • 光I/Oにおける要求仕様の整理
  • エッジカプラの特徴と限界
  • グレーティングカプラの特徴と限界
  • 既存光結合技術の比較
  • 広帯域垂直光I/Oアーキテクチャの必要性
  • シリコン立体湾曲光結合器の基本原理
  • ビーム制御と光学設計
  • 超広帯域性について (原理)
  • 実験結果:結合効率・帯域特性
  • 入射角・位置ずれに対する許容度
  • 高精度加工技術と製造プロセス
  • 二次元アレイ化と高密度光I/Oへの展開
  • 応用展開と今後の課題
  • 質疑応答

講師

  • 下村 和彦
    上智大学 理工学部
    教授
  • 高 磊
    国立研究開発法人 産業技術総合研究所 光電融合研究センター 光電子集積デバイス研究チーム
    上級主任研究員
  • 吉田 知也
    国立研究開発法人 産業技術総合研究所 光電融合研究センター 光電子集積デバイス研究チーム
    主任研究員

主催

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お問い合わせ

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受講料

1名様
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)
複数名
: 50,000円 (税別) / 55,000円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 50,000円(税別) / 55,000円(税込) で受講いただけます。
  • 5名様以降は、1名あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 55,000円(税別) / 60,500円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 100,000円(税別) / 110,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 150,000円(税別) / 165,000円(税込)
    • 4名様でお申し込みの場合 : 4名で 200,000円(税別) / 220,000円(税込)
    • 5名様でお申し込みの場合 : 5名で 230,000円(税別) / 253,000円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 請求書は、代表者にご送付いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 Zoomのシステム要件テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
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