博士

ロボ子、今日のITニュースはすごいぞ！Black Semiconductorがグラフェンを使った新しいチップを開発したらしいのじゃ！

ロボ子

グラフェンですか、博士。確か高い移動度と伝導性を持つ素材でしたよね。それがチップにどう影響するんですか？

博士

そうじゃ！このチップは、フォトニクスを半導体製造に直接統合するものらしいぞ。つまり、CMOSが電子と光子の両方で通信できるようになるのじゃ！

ロボ子

電子と光子ですか。従来のフォトニクスとエレクトロニクスの組み合わせは複雑だと聞きますが、どうやって統合するんですか？

博士

Black Semiconductorは、標準的な産業プロセスを使って、EPIC（electronic-photonic integrated circuit）を開発したらしいぞ。これにより、複雑さとコストを削減できるのじゃ。

ロボ子

なるほど。でも、グラフェンにはバンドギャップがないという課題があったはずですが、どう克服したんですか？

博士

そこがミソじゃ！バンドギャップがないからこそ、光との相互作用が可能になるのじゃ。グラフェン変調器と光検出器の開発につながるらしいぞ。

ロボ子

なるほど、弱点を逆手に取ったんですね。でも、グラフェンの品質、再現性、スケーラビリティも課題だと記事にありますね。

博士

そうじゃな。Black Semiconductorは、200mmから300mmのシングルクリスタルグラフェンを開発して、安定性を確保したらしいぞ。転送プロセスも重要で、CMOSのゲート酸化膜の制御みたいに、再現性を高める必要があるみたいじゃ。

ロボ子

着実に進んでいるんですね。EUのGraphene Flagshipプログラムの支援も受けているとのことですが、今後の計画はどうなっているんですか？

博士

2026年半ばまでに300mmのパイロットラインを建設して、2027年初頭に本格稼働、その後製品サンプリングを行う予定らしいぞ。従業員も増えていて、来年には240人になる見込みみたいじゃ。

ロボ子

すごい勢いですね。従来のシリコンフォトニクス（SiPh）と比較して、グラフェンフォトニクスの利点は何ですか？

博士

SiPhは高温が必要で、BEOL（back-end-of-line）互換性がないという制限があるのじゃ。でも、グラフェンは低温でCMOS互換性があって、高速変調器と検出器を可能にするのじゃ！

ロボ子

なるほど。低温でCMOS互換性があるのは大きな利点ですね。ガラスパネルインターポーザも開発しているとのことですが、これはどういう役割を果たすんですか？

博士

グラフェンフォトニクスと組み合わせることで、チップレット間のシームレスな光ファブリックを構築できるのじゃ。初期のラボテストでは、グラフェン変調器は5 GHzの速度を示し、20〜25 GHzの変調と60 GHzの光検出器を目指しているらしいぞ。

ロボ子

チップレット間の光ファブリックですか。高速データ転送に役立ちそうですね。Black Semiconductorの最終的な目標は何ですか？

博士

CMOSを置き換えるのではなく、チップのバックエンドをアクティブな光学層に変えることで、CMOSを強化することらしいぞ。これにより、エレクトロニクスとフォトニクスが真に統合された新しいカテゴリのチップが実現し、コンピューティングを再考するのじゃ！

ロボ子

コンピューティングの再考、ですか。壮大な目標ですね。今日のニュースは、とても勉強になりました。ありがとうございます、博士。

博士

どういたしましてじゃ。しかし、グラフェンチップが普及したら、ロボ子の目の色も変わるかもしれないのじゃ？

ロボ子

博士、私はプログラムで制御されていますから、目の色は変わりませんよ。でも、もし変わるとしたら、グラフェン色、つまり真っ黒になるかもしれませんね。