III III--V Lab De la recherche amont aux composants – quelles opportunités pour le Réseau Opticsvalley présentation III-V Lab Francois LUC 5 Juin 2014 5 Juin 2014 III III--V Lab ? ► Un laboratoire de R&D partagé par Thales, AlcatelLucent et le CEA/Leti Environ 120p., dont ~20 étudiants en thèse Organisé en GIE (groupement d ’intérêts économiques) 2 sites en région Parisienne: Palaiseau et Marcoussis présentation III-V Lab ► R&T dédiée au développement des technologies des semi-conducteurs III-V et de leur intégration avec des circuits ou micro-systèmes Si Thales (TRT Fr) 40% Alcatel Lucent Bell Labs Fr. 40% CEA Leti 20% Contrats R&D ~ 25 ETP 5 Juin 2014 III IV V B C N Al Si P Ga Ge As In Sn Sb Tl Pb Bi Leti Plates-formes technologiques (Grenoble) Stratégie de valorisation ► Missions : présentation III-V Lab Amener les technologies à un niveau de maturité suffisant pour transférer à des partenaires et passer à la phase d’industrialisation / production Démontrer la fabrication en ligne pilote et en petite quantité, si besoin, avant transfert Permettre les démonstrations système grâce à la mise à disposition de composants innovants donnant un avantage compétitif Générer de la propriété intellectuelle pour permettre une valorisation via des licences, royalties, transfert des technologies ► Applications : Alcatel Lucent : Télécom sur fibres optiques et « wireless » à très haut débit Thales : Défense, sécurité, espace, … CEA/Leti : développement pour des applications de grand volume pour valorisation 5 Juin 2014 Applications duales Thales ► Hyperfréquence Radars, guerre électronique Télécoms satellites … Alcatel-Lucent ► Télécom fibres optiques ► Sources laser pour applis optroniques lasers, photodiodes, modulateurs, … Amplis, drivers Mux/Demux, … Protection DIRCOM Détection gaz, explosifs Traitement de signal opto-hyper, … ► Wireless très haut débit ► Imagerie infrarouge présentation III-V Lab Vision nocturne et bas niveau de lumière Imagerie active …. 5 Juin 2014 CEA/Leti Datacoms très haut débit Electronique de puissance Contrôle environnement, qualité de l’air … Imagerie, micro-displays Un laboratoire industriel, innovant et ouvert Research TRL 3 Development ► R&D en coopération: Commercialisation TRL 5 Closed R&D model Market Open Innovation Market New revenues présentation III-V Lab Products in / out Spin in Spin out External ideas & technologies 17 ANR et 20 FP7 en cours FUI,RAPID … En équipe avec les labos de nos maisons-mères (TRT, Bell Labs, Leti) ► Ventes et services: R&D bilatérale Transfert technologique Vente de composants et plaques épitaxiées (ISO 9001:2008) ►Essaimage 5 Juin 2014 Epitaxie des semiconducteurs III III--V ► 3 réacteurs MBE / GS-MBE QWIP, QCL Lasers InP , lasers QD , HBT InP ► 9 réacteurs MO-CVD présentation III-V Lab Lasers et modulateurs InP Lasers de pompe GaAs Diffusion Zn, photodiodes InGaAs HEMTs AlGaN/GaN & AlInN/GaN Aixtron CCS - MOCVD MO-CVD Aixtron 200RF 5 Juin 2014 MBE Riber 49 GS-MBE VG V100 Salles blanches ► 2200 m2 de salles blanches III-V cl. 100-10000 Lithographie haute-résolution par faisceau d’électrons et photo-répéteur Microélectronique HBT InP HBT et GaN HEMT QCLs, diodes laser, photodiodes et circuits intégrés photoniques ► Accès aux salles blanches Silicium du LETI présentation III-V Lab (200-300mm, 8000m², opération 24-7) 5 Juin 2014 Conception, simulation et mesure présentation III-V Lab Modelisation des circuits microélectroniques et optiques Conception et simulation des circuits électroniques rapides et micro-ondes. Conception de transistors de puissance et HPA MMIC Circuits intégrés HBT InP > 40Gb/s Modelisation EM et thermique 5 Juin 2014 Demonstrateurs Circuits intégrés photoniques; Capteurs d’imagerie IR; Circuits et amplificateurs HF ... Module laser T03 présentation III-V Lab Capteur InGaAs SWIR 10x10 Gb/s Circuit Integré Photonique 5 Juin 2014 Circuit RF hybride GaN présentation III-V Lab Réalisations récentes 5 Juin 2014 Composants OptoOpto-hyper -20 2 lasers en battement hetero-dyne Photodiodes rapides Accordabilité démontrée de 10 à 110 GHz ► Communications optiques et radio sur fibre -30 Electrical Power (dBm) présentation III-V Lab ► Oscillateur Opto-hyper -40 -50 -60 -70 -80 0 5 Juin 2014 20 40 60 80 Frequency (GHz) 100 120 Photonique sur silicium pour télécoms 0 -10 Power (dBm) présentation III-V Lab -20 -30 -40 -50 -60 -70 Laser ‘ajustable’ en longueur d’onde : -80 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 Composant actif III-V (milieu à gain du laser) Wavelength (nm) Composants passifs sur Si : guides d’onde, résonateurs en anneau, réflecteurs de Bragg 5 Juin 2014 présentation III-V Lab Transfert d’activité à SOFRADIR Transfert des technologies QWIP et InGaAs à SOFRADIR fin 2012 Implication continue aux cotés de SOFRADIR dans le support à la production et la R&D 5 Juin 2014 Lasers à cascade quantique (QCL) Transitions inter-bandes (BV/BC) Diodes laser ‘classiques’ présentation III-V Lab Transitions intra-bande (BC) Popt > 2W 4.6µm, CW, RT 5 Juin 2014 QCL : spectromètre intégré Puce Mux présentation III-V Lab QCL ► Spectromètre intégré QCL bas coût (contrôle environnement, qualité de l’air, …) Barrette QCLs multi-longueur d’onde (III-V) et multiplexeur et guides (SiGe), ► Start Up en cours d’essaimage 5 Juin 2014 présentation III-V Lab Quelles opportunités pour le Réseau Opticsvalley ? 5 Juin 2014 Pourquoi le IIIIII-V lab ? présentation III-V Lab ► Un partenaire de choix pour la R&D microélectronique et photonique (bilatérale ou en projets coopératifs H2020, ECSEL, ANR, FUI, RAPID ...) Un laboratoire à l’état de l’art au niveau mondial Travaillant en lien entre les milieux Universitaires et les Entreprises Capacité à fédérer des partenariats ► Une capacité d’amorçage de production et de transfert de technologie ► Coopération effective avec de nombreuses PMEs et ETIs Françaises et Européennes, par exemple dans le cadre d’ Opticsvalley: 5 Juin 2014 III III--V lab pour quoi faire ? Développons ensemble les cœurs de systèmes ! Packaging Intégration Process Matériau Electronique de proximité présentation III-V Lab Logiciel Exemple de sous-système: Récepteur cohérent 100 Gbit/s développé dans le cadre du projet 100GRIA 5 Juin 2014 présentation III-V Lab Questions ? 5 Juin 2014