激光网 1 月 11 消息，光子学具有多种优势，包括通过利用光特性在光学数据通信、生物医学应用、汽车技术和人工智能领域实现高速和低损耗通信。这些优势是通过复杂的光子电路实现的，该电路由集成在光子芯片上的各种光子元件组成。
然后添加电子芯片以补充光子芯片的某些功能，例如光源操作、调制和放大。电子和光子芯片在基板上的紧密集成是光子封装的一个关键方面。
光子封装在支持电子和光子芯片在电气、光学、机械和热领域的有效运行方面发挥着至关重要的作用。在紧凑的封装中，高效的热管理变得至关重要，因为电子和光子芯片之间的热串扰以及环境温度波动会对光子芯片的性能产生负面影响。
玻璃基板作为电子和光子芯片的共封装平台被广泛讨论，在这里至关重要，因为它们具有紧凑的外形尺寸、低电损耗和面板级可制造平台等优势。此外，玻璃基板具有低导热性，有助于将电子和光子芯片之间的横向热扩散降至最低。
在玻璃基板中加入玻璃通孔可实现电子芯片的有效散热。另一种热管理策略是在芯片底部集成微型热电冷却器，提供主动温度控制。
在发布在《光学微系统杂志》上的新研究中，介绍了TGV和micro-TEC技术的组合，称为“基板集成微热电冷却器”。
SimTEC涉及部分填充铜和热电材料的TGV，确保封装中光子和电子芯片的热稳定性。这种新技术是对系统级冷却方法的补充。爱尔兰科克大学的研究员Parnika Gupta及其同事研究了玻璃基板对分段通孔热性能的影响，并将其与独立式微型TEC柱进行了比较。他们分析了通孔直径、高度、间距和填充因子对SimTEC冷却性能的影响。
值得注意的是，当芯片在玻璃基板上键合时，该技术可在封装中提供精确的热控制，并降低TEC表面和芯片界面之间的热阻。实验设计的模拟表明最大冷却为 9.3 K，温度稳定范围为 18.6 K。
该研究还强调，与独立式微型TEC单耦的冷却性能变化相比，过孔几何形状的变化使冷却性能的变化大六倍。优化热电材料特性具有提高未来SimTEC集成架构性能的潜力。
