正在中國光谷舉行的2024九峰山論壇暨化合物半導體產業(yè)博覽會上,九峰山實驗室展出了剛剛下線的全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓。該項成果可實現(xiàn)超低損耗、超高帶寬的高端光芯片規(guī)模制造,可以制造目前全球綜合性能最優(yōu)的光電集成芯片。這也是該項成果首次公開亮相。
研發(fā)團隊展示8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓。 九峰山實驗室 供圖
薄膜鈮酸鋰因其出色的性能在濾波器、光通訊、量子通信、航空航天等領域均發(fā)揮著重要作用。九峰山實驗室工藝中心總經理柳俊介紹,由于鈮酸鋰材料本身的脆性大,大尺寸鈮酸鋰晶圓的制備工藝一直是業(yè)界的難題。目前,全球對薄膜鈮酸鋰的研發(fā)主要集中在3寸、4寸、6寸晶圓上,九峰山實驗室工藝中心成功研發(fā)出首款8寸硅光薄膜鈮酸鋰晶圓,打破了這一技術瓶頸,實現(xiàn)低損耗鈮酸鋰波導、高帶寬電光調制器芯片、高帶寬發(fā)射器芯片集成。“此項成果由九峰山實驗室聯(lián)合重要產業(yè)合作伙伴開發(fā),在工藝和技術上達到了全球領先,將盡快實現(xiàn)產業(yè)商用。”
近年來,由于5G通信、大數(shù)據(jù)、人工智能等行業(yè)的強力驅動,光子集成技術得到極大關注。單晶薄膜鈮酸鋰則為解決光子集成芯片領域長期存在的低傳輸損耗、高密度集成以及低調制功耗需求提供了至今為止綜合性能最優(yōu)的解決方案。
隨著調制速率要求的提高,薄膜鈮酸鋰的優(yōu)勢將更加明顯,給未來的通信技術帶來巨大的潛力。據(jù)相關市場研究機構調查報告,預計2025年后,薄膜鈮酸鋰將逐漸商業(yè)化。
長江日報記者現(xiàn)場看到,除8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓外,九峰山實驗室還展出了6寸碳化硅新型溝槽MOSFET晶圓等一系列突破性產品。柳俊介紹:“作為湖北十大實驗室之一,九峰山實驗室擁有業(yè)界領先的化合物半導體基礎設施,從化合物半導體產品設計、外延生長、流片到測試,提供全鏈條的一站式服務。”