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中国瑞士科学家团队联手研发新材料“光学硅”芯片

作者: 浮思特科技2024-05-17 14:06:23

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所的欧欣团队与瑞士洛桑联邦理工学院的Tobias Kippenberg团队合作,成功开发出一种新型的「光学硅」芯片,即钽酸锂集成光芯片,共同揭开了光芯片技术的新篇章。他们研发的新型“光学硅”芯片——钽酸锂集成光芯片,以其卓越的性能,如低时延、高频宽、低功耗等特点,为光芯片技术的未来描绘了一幅光明图景。

  这一突破性的研究成果,已于五月八日在《Nature》杂志上公之于众,不仅彰显了钽酸锂材料在光芯片领域的巨大潜力,也为下一代光电集成芯片的生产指明了一条切实可行的技术路径。

芯片

  钽酸锂,这种无机晶体材料,以其卓越的压电、铁电、光电和非线性光学特性,成为了此次研究的核心。研发团队巧妙地将光波导雕刻在由「硅-二氧化硅-钽酸锂」构成的硅基钽酸锂异质晶圆上,这一过程与传统电子芯片的制造工艺如出一辙。

  关键在于钽酸锂单晶薄膜的精确厚度和薄膜与二氧化硅之间界面的品质。欧欣团队运用「万能离子刀」异质集成技术,成功打造出高品质的硅基钽酸锂单晶薄膜异质晶圆,并显著提高了制备效率。

  更令人振奋的是,欧欣团队的技术突破使得器件的光学损耗降至五点六dB/m,这一数值低于其他团队已报道的晶圆级铌酸锂波导的最低损耗值。这种超低损耗钽酸锂光子器件微纳加工技术的开发,为光芯片的大规模生产提供了坚实的技术支撑。目前,欧欣教授及其团队已经成功完成了八英寸晶圆的制备。

  自芯片技术问世以来,全球芯片产业历经多次技术革命,芯片性能的飞跃和应用领域的拓展,使得芯片性能的提升与制造成本的控制成为了行业面临的重大挑战。在这一背景下,新型集成光电技术,如铌酸锂光子技术和硅光技术,以及新型半导体材料如铌酸锂和钽酸锂的涌现,为光通信、光计算、光存储等领域的发展注入了新的活力。

浮思特科技深耕功率器件领域,为客户提供IGBTIPM模块等功率器件以及MCU和触控芯片,是一家拥有核心技术的电子元器件供应商和解决方案商。

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