2022硅基光電子技術(shù)發(fā)展前景及研究最新進展

• 2022年5月11日 WuYaNan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1158 75
• 繁體

硅光子技術(shù)將硅光模塊中的光學器件與電子元件整合到一個獨立的微芯片中，使光信號處理與電信號的處理深度融合，最終實現(xiàn)真正意義上的“光互聯(lián)”。

2022硅基光電子技術(shù)發(fā)展前景及研究最新進展

硅基光電子發(fā)展前景如何？我國硅激光技術(shù)研究進展如何？隨著信息技術(shù)的不斷拓寬和深入，人們對信息傳輸和處理的要求越來越高。硅基光電子集成技術(shù)(簡稱“硅光技術(shù)”)，通過傳統(tǒng)微電子?CMOS?工藝實現(xiàn)光電子器件和微電子器件的單片集成，是研究和開發(fā)以光子和電子為信息載體的硅基大規(guī)模集成技術(shù)。

硅基光電子技術(shù)擁有光的極高帶寬、超快速率和高抗干擾特性以及微電子技術(shù)在大規(guī)模集成、低能耗、低成本等方面的優(yōu)勢，更適應(yīng)未來高速、復雜的光通信系統(tǒng)。同時可以滿足長距離數(shù)據(jù)傳輸以及微電子芯片間的短距離大容量數(shù)據(jù)傳輸，通過與微電子集成電路進行單片集成，實現(xiàn)高速、低功耗的片上互連，突破微電子處理器在數(shù)據(jù)互連上的瓶頸。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國硅基光電子行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測報告》顯示：

硅基光電子技術(shù)的發(fā)展始于上世紀80年代，Soref發(fā)現(xiàn)了晶體硅中的等離子色散效應(yīng)，為硅基電光調(diào)制提供了理論基礎(chǔ)。硅光子技術(shù)其核心理念是“以光代電”，即利用激光束代替電子信號進行數(shù)據(jù)傳輸。硅光子技術(shù)將硅光模塊中的光學器件與電子元件整合到一個獨立的微芯片中，使光信號處理與電信號的處理深度融合，最終實現(xiàn)真正意義上的“光互聯(lián)”。

硅基光電子集成芯片的性能受限于硅材料本身的光電性能，仍存在無法高密度集成光源、集成低損耗高速光電調(diào)制器等問題。因此，利用不同種材料發(fā)揮其各自光電特性優(yōu)勢的硅基光電異質(zhì)集成技術(shù)近年來發(fā)展迅速。硅基光電異質(zhì)集成技術(shù)不僅擁有硅材料可大規(guī)模?CMOS?制造的特點，同時充分發(fā)揮不同材料的優(yōu)異光電特性，可實現(xiàn)傳統(tǒng)硅光技術(shù)無法媲美的器件指標，進而實現(xiàn)真正意義上的硅基光電子單片集成系統(tǒng)。

近?10?年來，硅基光電子集成的關(guān)鍵材料和器件研究引起了科學界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，僅美國?Intel?公司對硅基光電子的研發(fā)投入就高達數(shù)十億美元。

美國國防部高級研究計劃局(DARPA)設(shè)立“用于通用微尺度光學系統(tǒng)的激光器”(LUMOS)項目，投入?1900?萬美元進行硅基異質(zhì)材料集成光源的研究。日本能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織投入?22.5?億日元用于硅基高亮度、高效率激光器的開發(fā)。歐盟“地平線?2020”投入?262?萬歐元用于異質(zhì)硅基光源的開發(fā)。在政府的一系列支持推動下，光電異質(zhì)集成技術(shù)飛速發(fā)展，在學術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得了一系列技術(shù)突破。

我國硅基光電子技術(shù)研發(fā)進展

在“863?計劃”“973?計劃”和國家自然科學基金等支持下，我國也加大了硅基異質(zhì)集成方向的研究力度，在硅基關(guān)鍵光電子集成器件等方面取得了一系列重要成果，調(diào)制、探測、復用與解復用等分立器件已經(jīng)研制成功，異質(zhì)集成襯底、光源、高速光電調(diào)制器等方向取得了一系列重要進展。

國內(nèi)光模塊公司大多還采用傳統(tǒng)的透鏡封裝方案，目前尚未有公司在量產(chǎn)產(chǎn)品上使用異質(zhì)集成解決方案。相比國外各大公司、代工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，我國在硅基異質(zhì)集成方面產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢，尚未形成一定規(guī)模的公司基于異質(zhì)集成技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品并批量出貨。

得益于硅基材料在短波中紅外波段的高透明度、高光學非線性和成熟的CMOS制作工藝等優(yōu)勢，硅基光子技術(shù)有望為實現(xiàn)低成本、大規(guī)模單片光電子集成應(yīng)用提供一種極具前景的解決方案。

未來通過開展新型紅外光電材料的片上異質(zhì)集成、采用亞波長結(jié)構(gòu)調(diào)控片上光場特性、改進微納加工技術(shù)降低波導器件光學損耗等方面的研究，短波中紅外硅基光子學器件和系統(tǒng)的性能有望得到進一步提升。

想了解更多關(guān)于硅基光電子行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)分析，請點擊查看中研普華研究院出版的報告《2022-2027年中國硅基光電子行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測報告》。本報告重點分析了硅基光電子前十大企業(yè)的研發(fā)、產(chǎn)銷、戰(zhàn)略、經(jīng)營狀況等。報告還對硅基光電子市場風險進行了預(yù)測，為硅基光電子生產(chǎn)廠家、流通企業(yè)以及零售商提供了新的投資機會和可借鑒的操作模式，對欲在硅基光電子行業(yè)從事資本運作的經(jīng)濟實體等單位準確了解目前中國硅基光電子行業(yè)發(fā)展動態(tài)，把握企業(yè)定位和發(fā)展方向有重要參考價值。

熱點報告推薦：

2022-2027年中國電子信息制造行業(yè)發(fā)展趨勢及投資研究報告

• 相關(guān)深度報告REPORTS

  

  2022-2027年中國硅基光電子行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢預(yù)測報告

  硅基光電子技術(shù)的發(fā)展始于上世紀80年代，Soref發(fā)現(xiàn)了晶體硅中的等離子色散效應(yīng)，為硅基電光調(diào)制提供了理論基礎(chǔ)。硅光子技術(shù)其核心理念是“以光代電”，即利用激光束代替電子信號進行數(shù)據(jù)傳輸。...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡