中國科學院芯片領域取得突破性進展 新型“光學硅”芯片問世
集成電路產(chǎn)業(yè)已邁入“后摩爾時代”,，面對芯片性能提升的困境和高昂成本,，探索新技術路徑成為當務之急。中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所的科研團隊近期在鉭酸鋰異質集成晶圓及高性能光子芯片研究中取得了重大進展，開發(fā)出一種新型“光學硅”芯片,，具備批量生產(chǎn)能力,。這一成果于8日在《自然》雜志線上發(fā)表,。
當前,，硅光技術和薄膜鈮酸鋰光子技術作為集成光電技術的代表，被視為克服集成電路芯片性能提升障礙的創(chuàng)新手段,。鈮酸鋰因其卓越的光電轉換性能被譽為“光學硅”,，并激發(fā)了國際上構建“鈮酸鋰谷”的構想,，類似于“硅谷”的發(fā)展模式。
與備受矚目的鈮酸鋰相媲美,，鉭酸鋰同樣贏得了“光學硅”的稱號,。論文的共同通訊作者、來自中國科學院上海微系統(tǒng)所的歐欣研究員指出,，研究證實了單晶鉭酸鋰薄膜在電光轉換特性上的杰出表現(xiàn),，某些方面超越了鈮酸鋰。尤為重要的是,，硅基鉭酸鋰異質晶圓的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有硅晶圓技術高度兼容,，意味著鉭酸鋰薄膜能夠以更低的成本實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，其應用潛力巨大,。
科研團隊利用“萬能離子刀”技術,，結合離子注入與晶圓鍵合技術，成功制備出高質量的硅基鉭酸鋰單晶薄膜異質晶圓,。同時,，與合作伙伴共同開發(fā)了超低損耗的鉭酸鋰光子器件微納加工工藝，推進了鉭酸鋰光子芯片的研制,。
歐欣強調,，新研發(fā)的鉭酸鋰光子芯片展示出超低光學損耗和高效的電光轉換能力，預示著它可能為通信領域的速度限制,、能耗問題、頻率瓶頸以及帶寬局限提供創(chuàng)新解決方案,，并有望在低溫量子技術,、光計算及光通信等多個前沿領域引發(fā)技術革命。
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