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según noticias oficiales del "laboratorio jiufengshan", en septiembre de 2024, el laboratorio logró un avance histórico en el campo de la integración de la fotónica de silicio: iluminó con éxito una fuente de luz láser integrada en un chip de silicio, la primera implementación exitosa en el. país.

con el desarrollo y la aplicación de grandes modelos de inteligencia artificial, así como el desarrollo de tecnologías como la conducción autónoma, la demanda de potencia informática de chips sigue aumentando. sin embargo, los procesos avanzados de fabricación de semiconductores se acercan cada vez más a los límites físicos. aumentar la densidad de transistores en un solo chip el camino es cada vez más difícil, y la mejora del rendimiento o la reducción del consumo de energía que puede traer cada generación de mejora del proceso es cada vez más limitada. también provoca un fuerte aumento de los costos. lo que también significa que la ley de moore no puede seguir funcionando. por esta razón, muchos fabricantes de semiconductores han centrado su atención en la tecnología de empaquetado avanzada, que consiste en aumentar el número de transistores y así mejorar el rendimiento empaquetando múltiples chips en el mismo sustrato.

sin embargo, cuantos más núcleos haya en una sola unidad de paquete, más interconexiones habrá entre ellos y mayor será la distancia de transmisión de datos. la tecnología de interconexión eléctrica tradicional necesita evolucionar y actualizarse con urgencia. en comparación con las señales eléctricas, la transmisión óptica es más rápida, tiene menos pérdidas y menos retraso. la tecnología de interconexión óptica entre chips se considera la tecnología clave para promover la próxima generación de revolución de la tecnología de la información y también se considera un gran avance. en circuitos integrados en la era posterior a moore. solución ideal para cuellos de botella como el consumo de energía, el ancho de banda y la latencia que enfrenta el desarrollo tecnológico.

en la actualidad, el desafío más difícil para la industria en el desarrollo de una plataforma fotónica de silicio totalmente integrada radica en el desarrollo y la integración del "corazón" del chip fotónico de silicio, es decir, la fuente de luz sobre el sustrato de silicio que puede emitir luz con alta eficiencia. esta tecnología es uno de los pocos eslabones en blanco que quedan en el campo de la optoelectrónica de mi país a nivel internacional.

esta vez, el equipo de proceso de fotónica de silicio del laboratorio jiufengshan colaboró ​​con socios para abordar un problema clave y unió exitosamente granos epitaxiales de material láser iii-v en una oblea fotónica de silicio de 8 pulgadas, y luego llevó a cabo la fabricación de un dispositivo en chip compatible con cmos. , resolvió con éxito las dificultades del diseño y crecimiento de la estructura del material iii-v, el bajo rendimiento de unión del material y la oblea, y el control de grabado y patrón de oblea sobre oblea integrado heterogéneo. después de casi diez años de búsqueda e investigación, finalmente logramos encender el láser en el chip y lograr la "emisión de luz del chip".

en comparación con las fuentes de luz externas empaquetadas discretas tradicionales y las fuentes de luz de microensamblaje fc, la tecnología de fuente de luz en chip del laboratorio jiufengshan puede resolver eficazmente los problemas de proceso de los chips fotónicos de silicio tradicionales con una eficiencia de acoplamiento insuficiente, un tiempo de ajuste de alineación prolongado y una precisión de alineación insuficiente. supera los obstáculos de la producción en masa, como los altos costos de producción, el gran tamaño y la dificultad de integración a gran escala.

los datos muestran que el laboratorio hubei jiufengshan se centra principalmente en la investigación, el desarrollo y la innovación de semiconductores compuestos y se pondrá oficialmente en funcionamiento en marzo de 2023. en un año y medio desde su creación, el laboratorio jiufengshan ha atraído a casi 30 empresas de cadenas de semiconductores para que vivan junto a él, con una valoración total superior a los 10 mil millones de yuanes, y ha cultivado más de 30.000 talentos en el campo de los semiconductores. durante este año, el laboratorio jiufengshan también realizó la operación de la línea piloto de 8 pulgadas, y el primer lote de obleas (rejillas de alta precisión) salió exitosamente de la línea de producción, llenando el mercado interno de alta densidad lineal y ultra alta refracción. índice y espacio en blanco no periódico de tecnología de producción de rejillas de alta precisión.

el 20 de febrero de 2024, el laboratorio jiufengshan anunció que la primera oblea integrada optoelectrónica de niobato de litio de película delgada fotónica de silicio de 8 pulgadas del mundo se lanzó con éxito del laboratorio. este logro utiliza una oblea fotónica de silicio soi de 8 pulgadas unida a una oblea de niobato de litio de 8 pulgadas para integrar monolíticamente funciones de transceptor optoelectrónico. actualmente es la tecnología más avanzada del mundo para la integración optoelectrónica compuesta basada en silicio. este logro puede permitir la fabricación a gran escala de chips ópticos de alta gama con pérdidas ultrabajas y ancho de banda ultraalto, lo que lo convierte en el chip optoelectrónico integrado con el mejor rendimiento general del mundo.

además de su propia innovación y avances continuos, como una de las pocas plataformas de investigación científica públicas, abiertas, neutrales y compartidas en china, el laboratorio jiufengshan también coopera con empresas líderes en la cadena industrial para desarrollar tecnologías comunes basadas en el "uso". promover la verificación de materiales y equipos semiconductores nacionales y construir una plataforma piloto de semiconductores compuestos.

en el laboratorio jiufengshan, hay cientos de proyectos ejecutándose al mismo tiempo en la sala limpia de 9.000 metros cuadrados:

el equipo de grabado y deposición de película delgada desarrollado por shanghai bangxin semiconductor technology co., ltd. ha logrado la producción en masa de múltiples tipos de equipos con la ayuda del laboratorio jiufengshan.

wuhan yitiannuo technology co., ltd. y el laboratorio jiufengshan desarrollaron conjuntamente fotónica de silicio y equipos de prueba y empaquetado a nivel de oblea, chip y dispositivo de semiconductores de tercera generación, con una precisión de prueba que alcanza el nivel de micras.

el primer conjunto de equipos de corte por láser de obleas semiconductoras de alta gama desarrollados por huagong technology pasó la verificación de la prueba piloto utilizando la plataforma de laboratorio de jiufengshan, y el equipo que obtuvo el informe de prueba se introdujo con éxito en empresas transformadoras.

shan na, presidente de yitiannuo technology co., ltd., dijo que con la introducción de la plataforma de laboratorio jiufengshan, la compañía ha ampliado una cantidad de nuevos clientes y obtenido varios pedidos. el siguiente paso será establecerse en jiufengshan science and. parque tecnológico para ampliar aún más la escala de operaciones.

el responsable del laboratorio jiufengshan declaró anteriormente en una entrevista con los medios que esperamos trabajar con más socios para iluminar el "faro" de las plataformas, tecnologías e industrias de semiconductores compuestos, y realizar exploraciones e investigaciones de vanguardia en tecnología. problemas en los próximos 3 a 10 años la investigación tecnológica superará los "puntos de ruptura" en toda la cadena industrial, cerrará la brecha en el desarrollo integrado de la industria, la academia y la investigación y liderará el avance de la tecnología global de semiconductores compuestos.

en la actualidad, cerca de 30 empresas líderes de semiconductores compuestos y pequeñas y medianas empresas innovadoras se han reunido alrededor del laboratorio jiufengshan. para 2025, se reunirán aquí más de 100 empresas de cadenas industriales y se cultivarán de 1 a 2 empresas líderes en subdivisiones. almacenamiento, semiconductores compuestos, sensores, embalaje avanzado y otras áreas subdivididas para crear una serie de productos innovadores para formar un ecosistema de la industria de semiconductores compuestos.

editor: inteligencia central - espada rurouni

fuente: laboratorio jiufengshan, centro de medios optics valley