全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電晶圓下線

3月 4 日，湖北九峰山實驗室正式宣布，于2024年2月20日，全球首塊8英寸硅光膜鈮酸鋰光電集成晶圓在其實驗室成功下線。

這項創新顛覆了傳統，將8英寸SOI硅光晶圓與8英寸鈮酸鋰晶圓進行鍵合并構建光電收發功能，確立了當前世界領先的硅基化合物光電集成技術地位。同時，也使得新型光芯片得以大規模生產，展現出難以想象的超低損耗和高帶寬，突出了其無可匹敵的綜合性能。

實驗室負責人透露，此項成果旨在助力迅速推動產業商業化進程。

由于出色的性能，薄膜鈮酸鋰在諸如濾波器、光通訊、量子通信以及航空航天等多個領域都發揮了關鍵角色。然而，大尺寸鈮酸鋰晶體圓片制備過程中的難題，以及其微納加工技術一直是業界面臨的挑戰。因此，雖然薄膜鈮酸鋰已在鈮酸鋰 eldest工制領域占據了一定分量，但大部分研究仍圍繞3英寸、4英寸和6英寸晶片及其上的微納加工工藝展開。

借助8英寸薄膜鈮酸鋰晶圓的優勢，九峰山實驗室打造了適合其的深紫外線（DUV）光刻、微納干法刻蝕及薄膜金屬工藝，最終研制出首款8英寸硅光薄膜鈮酸鋰晶圓。通過搭載這臺強大工具，實驗室不僅成功研發出低損耗鈮酸鋰波導、高帶寬電光調制器芯片和高帶寬發射器芯片，而且還提供了一種全新的薄膜鈮酸鋰光電芯片產業化技術路徑。

九峰山實驗室表示，光子集成技術因其在5G通信、大數據、人工智能等領域的廣泛應用而備受矚目?？紤]到鈮酸鋰具有大透明窗口、低傳輸損耗、優異的光電/壓電/非線性等特性以及卓越的機械穩定性，它被譽為完美的光子集成材料；特別是單晶薄膜鈮酸鋰，為解決光子集成芯片領域普遍存在的低傳輸損耗、高密度集成以及低調制功耗問題提供了極致的解決方案。

不僅如此，隨著調制速率需求的上升，薄膜鈮酸鋰的優越性愈加凸顯，將給未來的通信技術帶來無限可能性。據QYResearch研究報告顯示，全球薄膜鈮酸鋰調制器市場預計將于2029年達到20.431億美元，年復合增長率高達41%。

展望未來，當我們基于鈮酸鋰的光源、光調制、光探測等重要元器件逐漸成熟之際，鈮酸鋰光子集成芯片或許能像硅基集成電路那樣，躋身高速率、高容量、低能耗光學信息處理的前沿陣地，在光量子計算、大數據中心、人工智能以及光傳感激光雷達等領域釋放巨額的應用價值。

值得一提的是，九峰山實驗室坐落于“中國光谷”——湖北省武漢市東湖新技術開發區，并且其科研團隊匯聚了來自全球10個國家的百余位頂尖科學家和技術專才。