研究目的
展示用于高产量制造及集成光学甲烷气体传感器应用中，在硅光子（Si-Ph）衬底上实现磷化铟（InP）芯片的倒装焊组装工艺。
研究成果
该研究成功展示了在硅光子衬底上以亚微米级对准精度和低光学损耗实现磷化铟芯片的倒装芯片组装。集成式光学气体传感器展现出低成本量产潜力，具有小型化外形尺寸和低功耗特点。
研究不足
该研究的局限性在于倒装芯片组装工艺的精度以及对接耦合界面的光学性能。潜在的优化方向包括提高对准精度和减少界面反射。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用倒装焊锡组装技术，在硅光子衬底上设计和组装磷化铟芯片。该方法包括创建以磷化铟为光学增益介质的外腔激光器，并与硅光子外腔对接耦合。
2：样品选择与数据来源：
样品包括为光学耦合设计的磷化铟芯片和硅光子衬底。数据来源包括光学透过损耗和界面反射的测量数据。
3：实验设备与材料清单：
磷化铟芯片、硅光子衬底、无铅焊锡、抗反射涂层、折射率匹配介质。
4：实验步骤与操作流程：
该过程包括使用焊锡回流对齐并键合磷化铟芯片与硅光子衬底，施加抗反射涂层，并测量光学性能。
5：数据分析方法：
通过测量透过损耗和界面反射来分析光学性能。
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InP chip
Acts as both a light source and a detector in an integrated optical methane gas sensor.
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Si-Ph substrate
Used as a substrate for the flip-chip assembly of InP chips.
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lead-free solder
Used for the flip-chip solder assembly of InP chips on Si-Ph substrates.
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anti-reflection coating
Applied to the optical coupling facet of the InP chip to minimize reflections at the InP-Si interface.
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index-matching medium
Applied between the mating surfaces of the InP chip and Si-Ph substrate to minimize reflections.
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