光子学的众多优势之一是能够利用光的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的通信。
由光子芯片上的各种集成光子元件组成的复杂光子电路用于实现这些优势。然后，光子芯片与电子芯片相辅相成，以执行调制、放大和光源操作等特定任务。光子封装的一个重要组成部分是电子和光子芯片在基板上的紧密集成。
在电气、光学、机械和热领域，光子封装对于电子和光子芯片的高效运行至关重要。在小型封装中，有效的热控制变得至关重要，其中环境温度的变化以及电子和光子芯片之间的热干扰会导致光子芯片性能不佳。
在这种情况下，玻璃基板很重要，因为基板具有外形小巧、电气损耗小以及可在面板级别制造的平台等优点。这些基板作为电子和光子芯片的共封装平台已被广泛探索。由于玻璃基板的导热系数低，因此在电子和光子芯片之间的横向传播也较少。
玻璃通孔被整合到玻璃基板中，以实现电子芯片的高效散热。在芯片底部添加微型热电冷却器以提供主动温度控制是另一种热管理技术。
在发布在《光学微系统杂志》上的研究中，引入了TGV和micro-TEC技术的组合，称为“基板集成微热电冷却器”。
为了保证封装内光子和电子芯片的热稳定性，SimTEC使用部分填充铜和热电材料的TGV。这种新方法增强了系统级冷却策略。来自爱尔兰科克大学的Parnika Gupta及其同事研究了玻璃基板如何影响通过热性能进行分割，并将其与独立的微型TEC柱进行对比。
科学家们研究了SimTEC的冷却性能如何受到直径、高度、间距和填充因子的影响。具体来说，当芯片在玻璃基板上键合时，该技术降低了TEC表面和芯片界面之间的热阻，并在封装内提供精确的热控制。
使用实验设计的模拟表示温度稳定范围为 18.6 K 或最大冷却范围为 9.3 K。此外，与独立式微型TEC单耦的冷却性能变化相比，该研究强调，随着过孔几何形状的变化，冷却性能的变化要大六倍。如果优化热电材料的性能，未来的SimTEC集成架构可能会表现得更好。
