Wolfspeed brengt transparant siliciumcarbide op de markt, ook voor kwantumcomputers
Wolfspeed introduceert commercieel optische TSiC-substraten van siliciumcarbide, bedoeld voor AR-golfgeleiders en als drager van qubits en kwantumfotonica.
Deze pagina is vertaald vanuit het Engels. Bedrijfs- en productnamen en bronlinks zijn ongewijzigd. Lees het origineel in het Engels
Wolfspeed, de aan de NYSE genoteerde producent van siliciumcarbide (SiC) die vooral bekend is van vermogenshalfgeleiders en SiC-wafers, kondigde op 29 oktober de commerciële introductie aan van wat het transparant siliciumcarbide noemt, kortweg TSiC. Het bedrijf richt de substraten van optische kwaliteit in de eerste plaats op brillen voor augmented reality (AR), maar het persbericht noemt kwantumcomputing als tweede belangrijke markt – een teken dat grote materiaalleveranciers kwantumhardware zien als een klantenbasis die de moeite waard is.
Wat er werd aangekondigd
Volgens Wolfspeed zijn TSiC-substraten ontworpen voor zeer lage optische absorptie en grote vlakheid van de wafer. Het bedrijf koppelt de lancering aan zijn lange ervaring met het materiaal, waaronder vroeg werk aan leds en de productie van hoogzuivere semi-isolerende (HPSI) wafers. Wolfspeed zegt verder te werken aan optische substraten van 200 mm, TSiC-technologie van 300 mm te ontwikkelen voor toekomstige vraag en aanvragen voor samples te accepteren.
Katrin Feurle, Vice President, Beyond Power bij Wolfspeed, presenteerde het product als onderdeel van een streven om het intellectuele eigendom van het bedrijf op het gebied van siliciumcarbide verder te brengen dan de traditionele vermogenshalfgeleiders, naar AR, kwantumcomputing en andere opkomende markten.
De technische details
Volgens de TSiC-productpagina zijn de substraten commercieel verkrijgbaar in diameters van 150 mm en 200 mm, terwijl 300 mm als sample of op aanvraag beschikbaar is. De wafers hebben de 4H-kristalstructuur, zijn on-axis, dubbelzijdig gepolijst en 500 µm dik (±20 µm). Tot de doelspecificaties behoren een absorptiecoëfficiënt van hoogstens 0,05 cm⁻¹ tussen 450 en 650 nm, een totale diktevariatie van hoogstens 1,5 µm en een optische ruwheid van 1 nm of minder aan beide zijden. De pagina vermeldt ook dat de techniek voor verminderde absorptie in juli 2024 een Amerikaans patent kreeg.
Voor kwantumtoepassingen beschrijft het bedrijf drie rollen voor 4H-SiC: als substraat voor cryogene packaging, als fotonisch platform met lage verliezen en als drager van gericht aangebrachte spindefect-qubits. Het persbericht gaat verder en stelt dat één siliciumcarbidekristal qubits kan huisvesten, hun kwantumtoestanden kan behouden en kwantuminformatie via licht kan doorgeven, en dat veel alternatieve materialen niet al deze functies kunnen combineren.
Waarom dit ertoe doet
Spindefecten in vastestofkristallen zijn een van de benaderingen voor qubits en kwantumsensoren. Ze zijn aantrekkelijk omdat dezelfde chip in principe zowel de qubit als de optische interface kan bevatten waarmee die in een netwerk wordt opgenomen. Materiaalzuiverheid en optische verliezen staan daarbij centraal, en daarom is de komst van een leverancier met gevestigde waferproductie het vermelden waard. Voorlopig presenteert Wolfspeed kwantumcomputing als mogelijke toepassing; onafhankelijke resultaten met componenten op TSiC-wafers zullen dus zwaarder wegen dan de lancering zelf.
Het AR-verhaal is in het persbericht verder uitgewerkt. Wolfspeed noemt de hoge brekingsindex, lage dubbele breking, hardheid en warmtegeleiding van siliciumcarbide als redenen waarom het geschikt is voor AR-golfgeleiders, en citeert Barry Silverstein van de University of Rochester, voormalig optiekbestuurder bij Meta Reality Labs, over hoe een materiaal met een hoge brekingsindex één golfgeleiderlaag gestapelde optiek zou kunnen laten vervangen.
Waar op te letten
De kernvragen zijn of kwantumhardwaregroepen de substraten gaan gebruiken voor fotonische circuits, packaging of werk aan spinqubits, en hoe snel de 300 mm-versie van sampling naar volumeproductie gaat. Gepubliceerde resultaten over qubits of fotonische verliezen op TSiC-wafers zouden het duidelijkste signaal van tractie in de kwantumwereld zijn.
Bronnen
De feiten op deze pagina zijn afkomstig uit onderstaande bronnen, verzameld door DesignQuantum.
- Wolfspeed Commercially Introduces Transparent Silicon Carbide Technology for Augmented Reality and Quantum Computing (Wolfspeed press release) wolfspeed.com
- TSiC Optical-Grade Silicon Carbide (SiC) Materials (Wolfspeed product page) wolfspeed.com
- Wolfspeed Introduces Optical-Grade Silicon Carbide for Augmented Reality and Quantum Computing (The Quantum Insider) thequantuminsider.com