硅光子重大突破！我国首次成功点亮硅基芯片内部激光光源

10月7日消息，近日，湖北九峰山实验室再次在硅光子集成领域取得里程碑式突破性进展。

2024年9月，实验室成功点亮集成到硅基芯片内部的激光光源，这也是该项技术在国内的首次成功实现。

此项成果采用九峰山实验室自研异质集成技术，经过复杂工艺过程，在8寸SOI晶圆内部完成了磷化铟激光器的工艺集成。

该技术被业内称为“芯片出光”，它使用传输性能更好的光信号替代电信号进行传输，是颠覆芯片间信号数据传输的重要手段，核心目的是解决当前芯间电信号已接近物理极限的问题。

对数据中心、算力中心、CPU/GPU芯片、AI芯片等领域将起到革新性推动作用。

基于硅基光电子集成的片上光互连，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。

而业界目前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。该技术是我国光电子领域在国际上仅剩不多的空白环节。

九峰山实验室硅光工艺团队与合作伙伴协同攻关，在8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，终成功点亮片内激光，实现“芯片出光”。