10 月 6 日消息，據湖北九峰山實驗室消息，2024 年 9 月，九峰山實驗室成功點亮集成到硅基芯片內部的激光光源，這也是該項技術在國內的首次成功實現，九峰山實驗室再次在硅光子集成領域取得里程碑式突破性進展。

此項成果采用九峰山實驗室自研異質集成技術，經過復雜工藝過程，在 8 寸 SOI 晶圓內部完成了磷化銦激光器的工藝集成。

九峰山實驗室介紹稱：

該技術被業內稱為“芯片出光”，它使用傳輸性能更好的光信號替代電信號進行傳輸，是顛覆芯片間信號數據傳輸的重要手段，核心目的是解決當前芯間電信號已接近物理極限的問題。對數據中心、算力中心、CPU / GPU 芯片、AI 芯片等領域將起到革新性推動作用。

▲ 顯微鏡下，片上光源芯片的光輸出視頻

基于硅基光電子集成的片上光互連，被認為是在后摩爾時代突破集成電路技術發展所面臨的功耗、帶寬和延時等瓶頸的理想方案。而業界目前對硅光全集成平臺的開發最難的挑戰在于對硅光芯片的“心臟”，即能高效率發光的硅基片上光源的開發和集成上。該技術是我國光電子領域在國際上僅剩不多的空白環節。

九峰山實驗室硅光工藝團隊與合作伙伴協同攻關，在 8 寸硅光晶圓上異質鍵合 III-V 族激光器材料外延晶粒，再進行 CMOS 兼容性的片上器件制成工藝，成功解決了 III-V 材料結構設計與生長、材料與晶圓鍵合良率低，及異質集成晶圓片上圖形化與刻蝕控制等難點。經過近十年的追趕攻關，終成功點亮片內激光，實現“芯片出光”。

▲ 九峰山實驗室 8 寸硅基片上光源芯片晶圓

相較于傳統的分立封裝外置光源和 FC 微組裝光源，九峰山實驗室片上光源技術能有效解決傳統硅光芯片耦合效率不夠高、對準調節時間長、對準精度不夠好的工藝問題，突破了制作成本高、尺寸大、難以大規模集成等量產瓶頸。

▲ 九峰山實驗室 8 寸硅基片上光源芯片晶圓

查詢公開資料獲悉，2023 年 3 月，聚焦化合物半導體研發與創新的湖北九峰山實驗室正式投入運營。運行一年來，九峰山實驗室實現了 8 寸中試線通線運行，首批晶圓（高精密光柵）成功下線，全球首片 8 寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓下線。

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