硅光子重大突破：我国首次实现硅基芯片内部激光光源点亮

硅光子重大突破：我国首次实现硅基芯片内部激光光源点亮

近日，湖北九峰山实验室在硅光子集成领域取得重大突破。2024年9月，实验室成功点亮集成到硅基芯片内部的激光光源，这是国内首次实现该项技术。

此次突破采用九峰山实验室自主研发的异质集成技术，在8寸SOI晶圆内部完成了磷化铟激光器的工艺集成。该技术被业内称为"芯片出光"，通过使用传输性能更好的光信号替代电信号进行传输，有望颠覆传统的芯片间信号数据传输方式，解决当前芯间电信号已接近物理极限的问题。

这一成果对数据中心、算力中心、CPU/GPU芯片、AI芯片等领域将产生革新性推动作用。基于硅基光电子集成的片上光互连，被认为是后摩尔时代突破集成电路技术发展所面临的功耗、带宽和延时等瓶颈的理想方案。

九峰山实验室8寸硅基片上光源芯片晶圆

业界目前对硅光全集成平台的开发面临的主要挑战是硅基片上光源的开发和集成。九峰山实验室硅光工艺团队与合作伙伴协同攻关，在8寸硅光晶圆上异质键合III-V族激光器材料外延晶粒，再进行CMOS兼容性的片上器件制成工艺，成功解决了多个技术难点，最终实现"芯片出光"。

九峰山实验室8寸硅基片上光源芯片晶圆

随着摩尔定律的逐渐失效，传统微电子技术在解决芯片功耗、发热、串扰等问题上面临瓶颈。光电异质集成技术通过融合CMOS技术和光子技术的优势，实现高集成度、低成本、高速光传输，为突破微电子芯片的技术瓶颈提供了重要方向。