10月7日，湖北九峰山實驗室在硅光子集成技術方面取得了重大突破。2024年9月，該實驗室成功地將激光光源集成到硅基芯片內(nèi)部，這一成就標志著國內(nèi)在該領域的首次成功實踐。

此次突破得益于九峰山實驗室自主研發(fā)的異質(zhì)集成技術。通過一系列復雜的工藝步驟，實驗室成功地在8寸SOI晶圓上集成了磷化銦激光器。這一技術被稱為“芯片出光”，它通過使用傳輸性能更優(yōu)的光信號替代電信號，旨在解決當前芯片間電信號傳輸已接近物理極限的問題。

“芯片出光”技術的成功，將對數(shù)據(jù)中心、算力中心、CPU/GPU芯片以及AI芯片等領域產(chǎn)生深遠影響，有望推動這些領域的革新性發(fā)展。在后摩爾時代，基于硅基光電子集成的片上光互連被視為突破集成電路技術發(fā)展所面臨的功耗、帶寬和延時等瓶頸的理想解決方案。

然而，硅光全集成平臺的開發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)，其中最大的難題在于高效率發(fā)光的硅基片上光源的開發(fā)和集成。這也是我國光電子領域在國際上尚存的少數(shù)空白之一。為了攻克這一難題，九峰山實驗室的硅光工藝團隊與合作伙伴攜手合作，在8寸硅光晶圓上成功異質(zhì)鍵合了III-V族激光器材料外延晶粒，并進行了CMOS兼容性的片上器件制成工藝。

經(jīng)過近十年的不懈努力，團隊成功解決了III-V材料結(jié)構(gòu)設計與生長、材料與晶圓鍵合良率低以及異質(zhì)集成晶圓片上圖形化與刻蝕控制等關鍵技術難題。最終，他們成功點亮了片內(nèi)激光，實現(xiàn)了“芯片出光”的壯舉。