重磅！国内下一代光电芯片制造技术获重大突破

2022-09-15 13:51

9月14日晚间，国际顶级学术期刊《自然》发表文章，宣布南京大学张勇、肖敏、祝世宁领衔的科研团队，发明了一种新型“非互易飞秒激光极化铁电畴”技术，将飞秒脉冲激光聚焦于材料“铌酸锂”的晶体内部，通过控制激光移动的方向，在晶体内部形成有效电场，实现三维结构的直写和擦除。

该技术突破了传统飞秒激光的光衍射极限，把光雕刻铌酸锂三维结构的尺寸，从传统的1微米量级首次缩小到纳米级，达到30纳米，大大提高了加工精度，也标志着我国科学家在下一代光电芯片制造领域实现重大突破。

相关报道强调，这一重大发明，未来或可开辟光电芯片制造新赛道，有望用于光电调制器、声学滤波器、非易失铁电存储器等关键光电器件芯片制备，在5G／6G通讯、光计算、人工智能等领域有广泛的应用前景。

光子时代来临，国内光芯片市场持续扩大

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技和产业变革正在重塑新的经济形态和竞争格局。在这一背景下，以“光子集成＋人工智能＋生命科学”为代表的智能化革命已经成为全球第四次工业革命。

从市场上看，消费光子时代来临，集成电路将走向集成光路时代，将带来万亿美金市场。光电芯片成为”消费光子”时代的核心基础，苹果、华为、英特尔、思科、IBM等国际顶尖公司纷纷布局光电芯片。国内则涌现出了陕西源杰半导体、奇芯光电等一批芯片企业，面向新一代高速光通讯、光计算、光传感需求，聚焦光子材料与光子芯片研发制造，抢占新兴战略产业技术制高点。

从市场规模上看，过去八年间，国内光芯片市场规模已经从8亿美元攀升至20．8亿美元，年均复合增长率约17．3％。同时，根据我国在5G、数据中心、“西数东算”、“双千兆”网络的规划，预计2022年国内光芯片市场规模有望进一步扩大至24亿美元。

抓住机遇，国内光子芯片产业建设如火如荼

为抓住“第四次工业革命”机遇，国内近年来开始积极进行一系列光芯片产业建设动作。

2021年，北京就发布了《北京市关于促进高精尖产业投资推进制造业高端智能绿色发展的若干措施》，明确提出要抢先布局光电子、前沿新材料、量子信息等领域未来前沿产业。

作为光信息产业强市，西安则已经形成了光子、半导体及集成电路、智能终端三大产业链，涌现出一大批具有行业引领作用的龙头企业。

在产业链不断完善的同时，西安高新区光电子产业规模也在加速壮大。数据显示，2021年，西安高新区光电子产业规模达3344．63亿元，同比增长了17．13％，跃升至中西部第一。

今年三月，西安又在光电子产业持续投入基金，西安市创新投资基金完成登记注册，百亿母基金正式设立并进入运营阶段。基金首期规模100亿元，将围绕光电芯片、电子信息、人工智能等多方向进行业务布局。

而在大湾区，深圳市于今年6月6日出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》，重点发展“半导体与集成电路”等20个战略性新兴产业集群。

《意见》出台一个月后，深圳技术大学集成电路与光电芯片学院正式揭幕，并由世界纳米激光及半导体器件领域的领军人之一、白光激光的发明者宁存政教授担任首任院长。

该学院相关人士表示，学院的建立将积极响应国家集成电路和芯片产业发展战略，服务于国家及区域经济社会发展的紧迫需要，致力于打造集成电路与光电芯片领域行业协同与国际合作的创新平台。