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光电子技术的“破茧”之路
发布时间:2022-06-15浏览次数:101

  日近,所)“半导体光电子器件及集成技术”入选中国科学院半导体研究所(以下简称半导体了

  业的基础技术之一作为国家信息产,、先进制造和智慧城市等多个领域起到关键性支撑作用光电子技术在宽带互联网、高性能计算、智能机器人。合实力和国际竞争力的重要标志它也因此成为了衡量一个国家综。

  术是构建未来信息社会的核心和基础认准了半导体光电子器件及集成技,”和“十三五”期间半导体所在“十二五,育方向和重大突破方向分别将其作为重点培,家重大需求坚持面向国,件及集成技术的瓶颈突破半导体光电子器,核心光电子器件研制出自主可控,、光传感等领域的典型应用以实现其在光通信、光互连。

  源汽车、新材料、生物医药及高性能医疗器械等新一代信息技术、机器人、航空航天装备、新能,不开一项支撑技术激光技术这些中国制造重点领域都离。

  光纤激光、气体激光等的泵浦源而半导体激光器是全固态激光、,心器件是核,、不可替代不可或缺。展现状却是低端芯片依赖进口但我国在激光芯片方面的发,受制于人高端芯片。

  》明确了对中国禁运的半导体激光芯片的清单1996年11月开始实施的《瓦森纳协定,术的演进且随着技,、器件指标都在不停更新每年清单中的器件类型,器应用技术限制在低端水平旨在将中国的半导体激光。

  结束后返回半导体所的郑婉华2003年博士后研究工作,破高性能激光芯片技术只想到了一条出路突,条自主发展的道路而且必须探索一,道超车实现换。

  技部提出建议当年她向科,半导体激光器新原理与新技术中国应该创新发展光子晶体,度低、光束质量差的世界性难题解决半导体激光面临的功率密。“863”项目的支持这一提议不仅获得了,科学基金等新项目的帮助后期也得到了国家自然。在中国实现光子晶体激光的突破郑婉华团队在2006年率先,体激光激射的少数几个国家之一中国也成为了当时实现光子晶。

  郑婉华一样的境遇和经历许多半导体人都有着和。电子技术突破的磨刀石“限制”反而成了光。

  有光通信芯片团队同样艰难迎战的还。建设的核心芯片国家宽带网络,、丹麦及英国等国的几家企业手中以前主要掌握在美国、日本、韩国,芯片封装为主中国以进口。网络建设需求面对国家光,0多年的技术攻关半导体所经过1,G芯片设计及关键工艺问题不仅解决了光分路器及AW,及AWG的成果转化还实现了光分路器。今如,场占有率达50%以上光分路器芯片全球市,现海外市场突破AWG芯片实,络建设芯片的自主可控有力保障了我国宽带网,器件的产业链完整性建设促进了我国硅基光子学。

  子技术光电,芯片技术特别是,是研发一头,是制造一头。走到那一头要从这一头,稳地落地并且稳,独又漫长的常常是孤。

  10年20,队开启了成果转化之路半导体所光通信芯片团。年中10,艺稳定性、一致性及可靠性等一系列问题他们需要解决损耗均匀性、芯片良率、工。研究中并非重点关注的问题“这些问题在半导体所基础,却是必须解决的而在产业化中。明告诉《中国科学报》”半导体所研究员安俊,此为,化制版、上百次的实验流片验证一款芯片需要30多次的设计优,到国际同类芯片水平才能使芯片性能达,片同台竞争与国外芯。

  说他,细节的芯片开发方式团队还非常注重每个。WG芯片“比如A,五大部分结构中分,波导的结合还有上千条,性能参数而涉及的,就有十多个每个通道,头万绪看似千。受多方面的影响一个参数的好坏,会把芯片的每一部分分别进行研究如何准确判断问题所在?团队人员,能的影响因素不放过任何可,步步得到解决才使问题一。”

  研究进度为了加快,了各种办法团队想尽。经常会有一些方案安俊明说:“我们,预测结果大家会,次流片的光分路器损耗比如我们曾经预测第一,10dB以下有的说会达到,刚流片有的说,么乐观不会那,也提升了转化速度这种打赌的方式。”

  看来在她,、高密集人才、高度设备依赖的技术半导体激光芯片是一个高资金投入,题得以克服如果上述问,化转移中的诸多工程技术难题仍然面临实验室样品向批量。种高端激光芯片的批量制造“因为我们先于国外开展这,题没有捷径可走因此解决这些难,、人力、物力必须投入时间,不浮躁、沉下心且需要全体人员,个难题攻克一个难题一。”

  术领域的研究工作“半导体光电子技,硬骨头工作目前都是,、出成果难的问题存在发表文章难。培养方面在人才,各种人才称号由于很难获得,以身作则我们只能,求为己任以国家需,人才留住。婉华说”郑。

  础前沿为引领来立身半导体所除了以基,民经济发展中发挥不可替代的基础支撑作用同样重要的是在全面服务国家重大需求和国。是该研究所坚持的科研文化急国家和市场之所需一直。

  华表示郑婉,划和研究所在技术转移方面的优厚政策得益于国家、中科院“率先行动”计,年轻人的收入水平最大化地提升了,想、有抱负的博士生留下来从而逐渐吸引了一些有理,项事业中投入到这。

  人员而言对科研,转移转化要投身,的是思维最难转变。转变不过来如果思维,也无法推动再好的政策。带头去从事成果转化工作这就要求部分研究人员,示范效应从而形成,入这一行列让更多人加。

  前目,国际上规模最大的光无源芯片生产企业以半导体所为技术方的河南仕佳已成为。8月今年,在科创板上市河南仕佳正式,果转化的道路上加足了信心这也为半导体所人走在成。

  提的是值得一,过程中在这一,、设计优化、工艺开发到产业化应用半导体所已经形成了一支从理论分析,、敢于啃硬骨头的团队完整的、训练有素的。华体会hth体育因此也,弘光专项)“硅基二氧化硅阵列波导光栅芯片产业化”半导体所承担了中科院科技成果转移转化重点专项(,网核心波分复用芯片的国产化实现了我国数据中心及骨干,技成果转化能力更加提升了科。

  培养的经验提到团队,明表示安俊,的培养放在产业转化一线“我们的特色是把研究生,知识更接地气使他们掌握的,教训来源于生产实践他们的许多经验、,是无法得到的这在研究所。养的年轻人”如此培,科研的过程中在今后从事,、设计及开发的实用性和产业转化的可行性也会更注重我国光电子产业链中的难点问题,急需的产业化难题更注重解决国家。

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