10月7日消息,近日,湖北九峰山實驗室再次在矽光子集成範圍取得裏程碑式突破性進展。
2024年9月,實驗室成功點亮集成到矽基芯片內部的激光光源,這也是該項技藝在國內的首次成功達成。
此項成果采用九峰山實驗室自研異質集成技藝,經過復雜工藝過程,在8寸SOI晶圓內部完成了磷化铟激光器的工藝集成。
該技藝被業內稱為“芯片出光”,它使用傳輸性能更好的光信號替代電信號進行傳輸,是顛覆芯片間信號數據傳輸的重要手段,核心目的是解決當前芯間電信號已接近物理極限的問題。
對數據中心、算力中心、CPU/GPU芯片、AI芯片等範圍將起到革新性推動作用。
基於矽基光電子集成的片上光互連,被認為是在後摩爾時代突破集成電路技藝擴展所面臨的功耗、帶寬和延時等瓶頸的理想方案。
而業界目前對矽光全集成平臺的開發最難的挑戰在於對矽光芯片的“心臟”,即能高效率發光的矽基片上光源的開發和集成上。該技藝是我國光電子模塊電源在國際上僅剩不多的空白環節。
九峰山實驗室矽光工藝團隊與合作夥伴協同攻關,在8寸矽光晶圓上異質鍵合III-V族激光器材料外延晶粒,再進行CMOS兼容性的片上器件製成工藝,成功解決了III-V材料結構策劃與生長、材料與晶圓鍵合良率低,及異質集成晶圓片上圖形化與刻蝕控製等難點。經過近十年的追趕攻關,終成功點亮片內激光,達成“芯片出光”。