隨著集成電路技術的發展,驅動了信息社會的發展。目前隨著人類進入大數據時代,數據傳輸對速率和帶寬的要求越來越高,傳統的電芯片已經難以滿足,新需求、新應用的出現驅動了硅基光電子技術的產生。硅基材料成本低且延展性好,可以被方便地加工和制造成各種尺寸和形狀的芯片。此外,硅基材料具有高溫穩定性、耐腐蝕性、機械強度高等優良的性能。所以硅基光電子技術可廣泛應用于光通信、光傳感和光計算等眾多領域。
歐洲科學院院士、廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院首席科學家、光電集成研發中心主任,Henry H. Radamson(以下簡稱“Henry H. Radamson院士”)在全球制造業峰會采訪中表示到:“硅光子學中最困難的問題是缺乏可靠的光源來提供光子集成電路(PIC)的單片解決方案;為了制造具有多功能操作的集成電路,我們需要將電子和光子元件集成在芯片上。”
歐洲科學院院士、廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院首席科學家、
光電集成研發中心主任,Henry H. Radamson
高科技制造的核心是芯片制造。目前由于高端芯片國產率較低,在光通信芯片等核心元器件上,其主導權長期受制于人,但是硅基光電子技術在工藝上僅要求百納米級別制程,不必像電子芯片那樣嚴苛必須使用極紫外光刻機,所以硅基光電子技術將成為我們實現“換道超車”的核心技術。Henry H. Radamson院士主要研究方向為納米材料、納米器件與電子學、光子學的融合,目前正在設計3D晶體管。目前硅集成電路的晶體管密度已接近極限,他表示3D晶體管將是超越摩爾一個至關重要的研究應用方向,而在硅基光電子芯片上可集成信息吞吐所需的各種光子、電子、光電子器件,包括光波導、調制器和探測器和晶體管集成電路等,采用3D集成技術將控制電路和分析電路集成到同一個芯片上,可以進一步提高硅光傳感器芯片的集成密度,縮小芯片尺寸和降低功耗。
在采訪中Henry H. Radamson院士還說到,隨著硅基光電子技術研究和開發,未來將有望應用于自動駕駛領域,比如在自動駕駛的激光雷達方面擁有巨大潛力,因為硅基光子技術具有很高的分辨率和可靠性,可以生成高清的圖像。Henry H. Radamson院士表示:“對于自動駕駛領域有這樣非常重要的意義,當你在駕駛時擁有這樣一項技術,你可以在任何環境下都能看清周圍情況,能夠保障人身安全。”
硅基光電子技術是一種具有巨大潛力和前景的新興技術,將有望在數據通信、生化醫療、自動駕駛等領域革命性地改變高性能集成系統,為信息社會帶來更高的速度、更大的容量、更低的成本和更好的性能。
(審核編輯: 小王子)
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