中国硅光子集成领域取得里程碑式突破,成功点亮芯片内雷射

发布时间:2024-10-08 08:26

据九峰山实验室官方消息,2024年9月该实验室在硅光子集成领域取得里程碑式突破性进展——成功点亮集成到硅基芯片内部的雷射光源,这也是该项技术在中国首次成功实现。

九峰山实验室

▲九峰山实验室宣布全球首片8英吋硅光薄膜铌酸锂光电整合晶圆成功下线。(图/芯智讯)

《芯智讯》报导,随着人工智能大模型的开发和应用,以及自动驾驶等技术的发展,对于芯片算力的需求持续提升,但是半导体先进制程工艺已经越来越逼近物理极限,在单个芯片上增加晶体管密度这条路径越来越难,每一代制程的提升所能够带来的性能提升或功耗降低也越来越有限,同时还带来成本的急剧上升,这也意味着摩尔定律无法继续发挥作用。

为此,不少半导体厂商将目光转向了先进封装技术,即通过将多个晶粒封装在同一块基板上,以提升晶体管数量,从而提高性能。但是,在单个封装单元中晶粒越多,它们之间的互连就越多,数据传输距离也就越长,传统的电互连技术迫切需要演进升级。

报导说,与电信号相比,光传输的速度更快、损耗更小、延迟更少,芯片间光互联技术被认为是推动下一代信息技术革命的关键技术,也被认为是在后摩尔时代突破集成电路技术发展所面临的功耗、带宽和延时等瓶颈的理想方案。

目前业界对硅光全集成平台的开发最难的挑战在于对硅光芯片的“心脏”,即能高效率发光的硅基片上光源的开发和集成上。该技术是中国大陆光电子领域在国际上仅剩不多的空白环节。

此次九峰山实验室硅光工艺团队与合作伙伴协同攻关,成功在8英寸硅光晶圆上异质键合III-V族激光器材料外延晶粒,再进行CMOS兼容性的片上器件制成工艺,成功解决了III-V材料结构设计与生长、材料与晶圆键合良率低,及异质集成晶圆片上图形化与刻蚀控制等难点。经过近十年的追赶攻关,终成功点亮芯片内雷射,实现“芯片出光”。

资料显示,湖北九峰山实验室主要聚焦于化合物半导体研发与创新,于2023年3月正式投入运营。总估值超百亿元,培育半导体领域人才超3万人。目前在九峰山实验室里,9000平方米的洁净室内,有上百个项目在同时运转,包括上海邦芯半导体研发的刻蚀、薄膜沉积设备、武汉驿天诺科技合作开发的硅光及3代半导体封测装备、华工科技研晶圆激光切割装备等等。

来源:中时新闻网