KNT公司
KNT (Kelvin Nanotechnology) 已经有20多年历史。源于英国NPL的技术，现在的KNT已经成为国际公认的先进光子学和量子组件提供商，为全球23个国家/地区的170家公司提供服务。
作为市场上第一批微型量子组件的供应商之一，KNT为国际合作伙伴和客户生产3D离子阱，光栅MOT，MEMS重力仪，和专业DFB激光器。我们正在推动量子组件制造方面的创新，以支持信息处理和计算的量子系统，芯片级冷原子系统，传感器以及高精度定时和导航的发展。
KNT技术和产品
1. 先进的微光子学元器件
KNT提供各种材料上的纳米级的微光子学元器件和设备的设计和加工等定制服务。比如：微光栅，蛾眼仿生元件，光子晶体，点/线点阵，DOE衍射元器件等。
1）. 光子学元器件
引领未来的光子学元器件
二十多年来，KNT一直是光子学领域的主要供应商，为全球客户群提供先进的服务和产品。
KNT在处理常用光学设备中使用的材料，如，磷化铟，砷化镓，硅，二氧化硅等等方面具有专业知识。这些被创新的专业处理的材料被应用于许多设备：例如，便携式量子技术和数据通信的微型激光器；增强现实应用的近眼和平视显示系统的光引擎；光子互连，例如波导，多路复用器，耦合器和调制器等等。
KNT也是表面光学结构的专家。例如，衍射光学元件（DOE），光子晶体，等离子体滤光片和抗反射表面，也被KNT使用先进的光刻技术和互补工艺制成，展现出了更加优秀的性能。 |
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激光光栅
激光光栅光刻和蚀刻工艺 |
光子晶体
二维光子带隙结构
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蛾眼
仿生抗反镀膜 |
2）. 电子束制造
KNT在电子束光刻和纳米加工方面拥有二十多年的经验。电子束光刻为广泛的应用提供了通向多功能纳米图案的途径。可以在几乎任何类型的基板上写入单层或多层图案，然后通过蚀刻或沉积金属，绝缘体，生物相容性材料，光学或电子层来转移。
我们的核心技术基于包含Vistec VB6 UHR EWF，Nanobeam nB5和Raith EBPG5200的电子束光刻套件。 20 nm的特征可以轻松，快速地写入多达200 mm的晶圆上。在过去十年中写入了50,000多个样本，这一高实用性可转化为具有成本效益的制造。
我们专注于为光子学，量子技术和电信行业提供高分辨率，大面积，多层电子束光刻技术。应用包括诸如激光光栅，晶体管栅极，压印掩模，光学元件，光子晶体，纳米纹理表面等器件。
KNT的丰富经验是我们将您的需求转换为高分辨率图案的能力的关键。
KNT提供了具有成本效益的纳米光刻技术，可对三种商用EBL工具进行24-7纳米操作，工作尺寸从nm至mm。
- “单一”电子束制造–对客户提供的使用各种基材制作的设计，我们负责完成。
- 高分辨率–特征尺寸从20 nm开始，能够形成10 nm以下的纳米间隙。
- 大面积刻线-厘米大小的图案
- 多级处理–使用自定义标记识别软件实现的逐级配准优于15 nm（标准）或1 nm（特殊）。
- 高产量–技术人员团队的快速装卸过程使过去10年中写入的晶片超过50,000个。
- 直径最大为200mm的晶片–盒式交换系统使多个晶片可以顺序写入。
- 广泛的工艺数据库–涵盖了半导体，电介质，金属和聚合物的加工。
- 出色的生产成本–从工艺设置和优化到实时晶圆写入。
- 专业团队–跨学科的技术团队，在半导体，光电子，纳米电子，量子和生物电子领域拥有20多年的经验。
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线性阵列
可以自定义轨道，通道或线性电极 |
点阵
从20 nm以上的凸起点或孔可以在大面积的各种材料中形成 |
光栅
光刻和蚀刻工艺 |
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热原子力显微镜探针（SThM）
用于晶圆级制造的扫描热探针的3D光刻技术，能够以100 nm的空间分辨率解决0.1 mK的温度变化 |
原子阱光栅
紧凑，易于配置的冷却磁光阱中原子的方法 |
光子晶体
二维光子带隙结构 |
3). 原型制造
概念验证，可行性研究和原型项目涵盖了广泛的技术领域，复杂性和持续时间；并成为我们业务的重要组成部分。我们帮助各种规模的公司实现他们的想法和创新。
我们为半导体，光电，生物电子和纳米电子市场提供广泛的研发和原型设计服务。
我们正在不断扩展和发展我们的流程和技术。我们渴望了解您的应用和技术挑战，以及我们如何利用我们的专业知识和经验来满足您的微纳米加工需求。
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III-V 太阳能电池
清洁能源部门的设备，以增强光的收集 |
3D压印镜头
可提供成像传感器 |
衍射光学元件
振幅和相位DOE可以在大面积上产生 |
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设备设计
针对工艺流程量身定制的多级器件光刻设计系统 |
等离子
波长选择性光学滤波和增强 |
蛾眼
仿生抗反镀膜 |
2.量子光学产品
KNT是全球公认的量子设备和组件供应商。 这些复杂设备的制造以KNT广泛的能力和专业知识为基础，这些能力和专业知识可以使KNT处理从几十纳米到更大尺寸范围的各种材料。KNT量子组件源于英国National Physical Laboratory- NPL的技术，包括：
1）gMOT-磁光阱芯片
gMOT - 紧凑的光栅磁光阱芯片，用于产生超冷原子
主要特征
- Trapping over 10 million 87Rb atoms
- Cooling below 40 µK
- Atom Clouds denser than 1010/cm3
主要应用：量子技术研究的中心
简化版
- 可以用单个激光束进行激光冷却，同时显着减少整体系统体积，光学访问要求，设备复杂性和成本。
适应性强
验证方式
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主要参数：
Performance Specifications/性能指标
Loading rate of atoms into the MOT – >5×10^6 /sec
Steady state number of atoms in MOT – ~10^7
Temperature – 3 µK to 40 µK
Density – >10^10 /cm3 |
Chip Physical Specifications 芯片的物理指标
Dimensions: 22 x 22 x 0.5 mm
Grating region: 20 x 20 mm
Material coating: Aluminium
Chip material: Silicon
Weight: 0.6 g |
Input Laser Beam Requirements /输入光束的要求
Wavelength: 780.24 nm
Frequency detuning: ~12 MHz
Power: ~50 mW
Polarisation: Circular polarised (Stokes parameter |S3|≥0.9)
Collimation: Divergence angle, |θ|≤0.1o
Incident angle: Normal +/- 1o
Beam size radius: 1/e2 radius ~17 mm |
Vacuum and Magnetic Requirements真空和磁场的要求
Base pressure: <1 x 10^9 mbar
Rb partial pressure: <5 x 10^9 mbar
Magnetic field: Quadrupole coils aligned with chip. Axial gradient of 0.1 T/m
Ambient DC field: ≤10 µT |
2）激光器-调谐到原子跃迁
KNT开发了窄线宽780 nm DFB激光器的制造工艺，以捕获和冷却原子，例如原子。用于产生BEC的 蒸气源中的铷原子温度可以降低到微玻尔文状态。
该激光器将用于原子冷却和询问，可以实现量子精确定时和传感应用。
3）. 微离子阱
这些3D微加工成的离子阱可捕获多种离子，并将成为未来量子计算机的基础。 它们最初由NPL在《自然纳米技术》杂志上报道过（https://www.nature.com/articles/nnano.2012.126），现在由KNT以晶圆规模生产。 该晶圆级工艺是与NPL和Optocap共同开发的。
下面的图显示了制造过程： 1）表面电极的定义； 2）SiO2深度蚀刻； 3）欧姆电极形成； 4）硅蚀刻形成空腔； 5）内部电极金属化； 6）电极增厚。
离子阱的微制造工艺可确保设备尺寸的可重复性，可扩展的制造和供应。
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4）Wee-g: 可搬运型重力仪
一种与量子重力仪互补的MEMS技术，可实现一种参考，低功耗，无需校准，可部署的灵敏设备。 该工艺方法使设备性能（灵敏度，频率）易于调节到应用。 它可被用于测量地下密度的微小变化，以创建重力图像，这在能源，土木工程，国防和环境监测等领域具有重要价值。 也可以被放到无人机上来代替飞机，进行勘测地球物理勘探，或者可以在火山周围放置重力仪网络，以监测喷发前发生的岩浆侵入-这就是一种预警系统。
这项技术在《自然》杂志上有所报道（https://www.nature.com/articles/nature17397），证明了其在潮汐测量中的应用。
应用领域
5年多以来，KNT一直为OEM，学术界和国家测量和标准机构（如，国家物理实验室（NPL）和国家标准与技术研究所（NIST））提供量子组件。 KNT不断增长的专业知识和能力，使我们能够生产很多新的用于量子技术应用的组件组合；并在知名期刊中获得认可。
磁光阱中形成的冷原子是量子技术的关键组成部分，预计将被用于未来的精确定时，和空间与全球导航系统的传感；金融交易系统的时间安排；数据网络的同步和定时；以及惯性和重力感应。我们生产的原子芯片可通过单个激光束进行激光冷却，从而显着减少总体设备体积，光学访问要求以及设备复杂性和成本。减小原子冷却装置的尺寸，重量和功率对于实现量子系统的商业潜力至关重要。
为了使采用芯片级技术的原子量子设备的外形尺寸显著减小，我们与NPL和Optocap合作生产了用于限制原子离子的晶圆级微芯片设备。它们独特的性能特征集以及可以量产的制造技术，使它们成为原子量子技术中基本成分的绝佳平台。时钟，传感器以及可扩展的叠加和纠缠都将受益。这为将这些设备集成到未来的原子量子仪器中指明了方向。
其他发展领域包括用于芯片级原子系统的780 nm DFB激光器。该技术是实用和便携式冷原子钟，惯性传感器，旋转传感器，量子导航仪，磁力计和静电计等等微型激光系统的基础，最终也可能会出现在每部手机中。
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