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secondo le notizie ufficiali del "laboratorio jiufengshan", nel settembre 2024, il laboratorio ha raggiunto una svolta fondamentale nel campo dell'integrazione della fotonica del silicio: illuminando con successo una sorgente di luce laser integrata in un chip a base di silicio paese.

con lo sviluppo e l’applicazione di grandi modelli di intelligenza artificiale, nonché con lo sviluppo di tecnologie come la guida autonoma, la domanda di potenza di calcolo dei chip continua ad aumentare. tuttavia, i processi avanzati di produzione di semiconduttori si stanno avvicinando sempre più ai limiti fisici aumentare la densità dei transistor su un singolo chip il percorso sta diventando sempre più difficile, e il miglioramento delle prestazioni o la riduzione del consumo energetico che ogni generazione di miglioramento dei processi può portare diventa sempre più limitato. ciò comporta anche un forte aumento dei costi, il che significa anche che la legge di moore non può continuare a funzionare. per questo motivo, molti produttori di semiconduttori hanno rivolto la loro attenzione alla tecnologia di confezionamento avanzata, che consiste nell'aumentare il numero di transistor e quindi migliorare le prestazioni confezionando più chip sullo stesso substrato.

tuttavia, più nuclei sono presenti in una singola unità di pacchetto, maggiori saranno le interconnessioni tra di essi e maggiore sarà la distanza di trasmissione dei dati. la tecnologia di interconnessione elettrica tradizionale deve urgentemente evolversi e aggiornarsi. rispetto ai segnali elettrici, la trasmissione ottica è più veloce, ha meno perdite e ha meno ritardi. la tecnologia di interconnessione ottica inter-chip è considerata la tecnologia chiave per promuovere la prossima generazione di rivoluzione tecnologica ed è anche considerata una svolta. nei circuiti integrati nell'era post-moore. soluzione ideale per i colli di bottiglia quali consumo energetico, larghezza di banda e latenza affrontati dallo sviluppo tecnologico.

attualmente, la sfida più difficile del settore nello sviluppo di una piattaforma fotonica in silicio completamente integrata risiede nello sviluppo e nell'integrazione del "cuore" del chip fotonico in silicio, ovvero la sorgente luminosa sul substrato di silicio che può emettere luce con alta efficienza. questa tecnologia è uno dei pochi collegamenti vuoti rimasti nel campo dell'optoelettronica del mio paese a livello internazionale.

questa volta, il team dedicato al processo di fotonica del silicio del jiufengshan laboratory ha collaborato con i partner per affrontare un problema chiave e ha collegato con successo grani epitassiali di materiale laser iii-v eterolegato su un wafer fotonico di silicio da 8 pollici, quindi ha realizzato un dispositivo su chip compatibile con cmos processo, ha risolto con successo le difficoltà di progettazione e crescita della struttura del materiale iii-v, bassa resa di materiale e legame del wafer e controllo eterogeneo della modellazione e dell'incisione wafer su wafer integrato. dopo quasi dieci anni di ricerca e ricerca, siamo finalmente riusciti ad accendere il laser su chip e ad ottenere "l'emissione di luce da chip".

rispetto alle tradizionali sorgenti luminose esterne confezionate e discrete e alle sorgenti luminose di microassemblaggio fc, la tecnologia delle sorgenti luminose su chip del jiufengshan laboratory può risolvere efficacemente i problemi di processo dei tradizionali chip fotonici in silicio con efficienza di accoppiamento insufficiente, lunghi tempi di regolazione dell'allineamento e precisione di allineamento insufficiente. supera i colli di bottiglia della produzione di massa come gli elevati costi di produzione, le grandi dimensioni e la difficoltà di integrazione su larga scala.

i dati mostrano che il laboratorio hubei jiufengshan si concentra principalmente sulla ricerca, sviluppo e innovazione di semiconduttori composti e sarà ufficialmente messo in funzione nel marzo 2023. nel giro di un anno e mezzo dalla sua fondazione, il laboratorio jiufengshan ha attirato quasi 30 aziende della catena di semiconduttori a vivere accanto a sé, con una valutazione totale superiore a 10 miliardi di yuan, e ha coltivato più di 30.000 talenti nel campo dei semiconduttori. durante quest'anno, il laboratorio jiufengshan ha anche realizzato il funzionamento della linea pilota da 8 pollici e il primo lotto di wafer (reticoli ad alta precisione) è uscito con successo dalla linea di produzione, riempiendo il mercato interno di prodotti ad alta densità lineare e ad altissima rifrazione indice e non periodico blank della tecnologia di produzione del reticolo ad alta precisione.

il 20 febbraio 2024, il laboratorio jiufengshan ha annunciato che il primo wafer optoelettronico integrato optoelettronico a film sottile fotonico di silicio da 8 pollici al mondo è stato lanciato con successo fuori dal laboratorio. questo risultato utilizza un wafer fotonico di silicio soi da 8 pollici legato a un wafer di niobato di litio da 8 pollici per integrare monoliticamente le funzioni del ricetrasmettitore optoelettronico. attualmente è la tecnologia più avanzata al mondo per l'integrazione optoelettronica di composti a base di silicio. questo risultato può consentire la produzione su larga scala di chip ottici di fascia alta con perdite ultrabasse e larghezza di banda ultraelevata, rendendolo il chip integrato optoelettronico con le migliori prestazioni complessive al mondo.

oltre alla continua innovazione e scoperte, essendo una delle poche piattaforme di ricerca scientifica pubbliche, aperte, neutrali e condivise in cina, il laboratorio jiufengshan collabora anche con aziende leader nella catena industriale per sviluppare tecnologie comuni basate sull'uso. promuovere la verifica dei materiali e delle apparecchiature per semiconduttori domestici e costruire una piattaforma pilota per semiconduttori compositi.

nel laboratorio jiufengshan, ci sono centinaia di progetti in corso contemporaneamente nella camera bianca di 9.000 metri quadrati:

l'attrezzatura per l'incisione e la deposizione di film sottile sviluppata da shanghai bangxin semiconductor technology co., ltd. ha raggiunto la produzione in serie di diversi tipi di apparecchiature con l'aiuto del jiufengshan laboratory.

wuhan yitiannuo technology co., ltd. e jiufengshan laboratory hanno sviluppato congiuntamente la fotonica del silicio e apparecchiature di confezionamento e test per semiconduttori di terza generazione a livello di wafer, chip e dispositivo, con una precisione di test che raggiunge il livello del micron.

il primo set di apparecchiature di fascia alta per il taglio laser di wafer a semiconduttore sviluppate da huagong technology ha superato la verifica del test pilota utilizzando la piattaforma di laboratorio jiufengshan e l'apparecchiatura che ha ottenuto il rapporto di prova è stata introdotta con successo nelle imprese a valle.

shan na, presidente di yitiannuo technology co., ltd., ha affermato che con l'introduzione della jiufengshan laboratory platform, la società ha ampliato il numero di nuovi clienti e ottenuto numerosi ordini. il prossimo passo sarà quello di stabilirsi in jiufengshan science e parco tecnologico per espandere ulteriormente le operazioni.

il responsabile del laboratorio jiufengshan ha precedentemente dichiarato in un'intervista ai media che speriamo di lavorare con più partner per accendere il "faro" delle piattaforme, delle tecnologie e delle industrie di semiconduttori compositi e condurre esplorazioni e ricerche all'avanguardia su aspetti tecnici problemi nei prossimi 3-10 anni. la ricerca tecnologica supererà i “punti di rottura” dell’intera catena industriale, colmerà il divario nello sviluppo integrato dell’industria, del mondo accademico e della ricerca e guiderà il progresso della tecnologia globale dei semiconduttori compositi.

attualmente, quasi 30 aziende leader di semiconduttori compositi e piccole e medie imprese innovative si sono riunite attorno al laboratorio jiufengshan. entro il 2025, più di 100 aziende della catena industriale saranno riunite qui e verranno coltivate da 1 a 2 aziende leader nelle suddivisioni stoccaggio, semiconduttori composti, sensori, imballaggi avanzati e altre aree suddivise per creare una serie di prodotti innovativi per formare un ecosistema dell'industria dei semiconduttori composti.

redattore: core intelligence - rurouni sword

fonte: laboratorio jiufengshan, optics valley media center