Một vài ngày trước, phòng thí nghiệm Hubei Jiufengshan đã thắp sáng thành công một nguồn sáng laser được tích hợp vào bên trong một con chip dựa trên silicon, đây là sự hiện thực hóa đầu tiên của công nghệ ở Trung Quốc. Điều này đánh dấu rằng phòng thí nghiệm đã một lần nữa tạo ra một bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực hội nhập photonic silicon. Thành tích này áp dụng công nghệ hội nhập không đồng nhất được nghiên cứu bởi Phòng thí nghiệm Jiu Fengshan và hoàn thành quá trình tích hợp các laser indium photphide bên trong 8- inch sOis thông qua một quy trình phức tạp.
Công nghệ này được gọi là "chip ra khỏi ánh sáng" trong ngành, sử dụng các tín hiệu quang có hiệu suất truyền tốt hơn để thay thế tín hiệu điện để truyền và là một phương tiện quan trọng để lật đổ dữ liệu tín hiệu giữa các chip, với mục đích cốt lõi của việc giải quyết Vấn đề là các tín hiệu điện giữa các lõi hiện tại gần với giới hạn vật lý. Nó sẽ đóng một vai trò mang tính cách mạng trong việc thúc đẩy các trung tâm dữ liệu, trung tâm điện toán, chip CPU/GPU, chip AI và các trường khác.
Nguồn ánh sáng laser được thắp sáng bên trong wafer silicon kích thước lớn
Các kết nối quang học trên chip dựa trên tích hợp quang điện tử dựa trên silicon được coi là giải pháp lý tưởng để vượt qua các tắc nghẽn tiêu thụ năng lượng, băng thông và độ trễ phải đối mặt với sự phát triển công nghệ mạch tích hợp trong thời kỳ hậu moore.
Thách thức khó khăn nhất của ngành trong việc phát triển nền tảng tích hợp hoàn toàn quang học Silicon nằm ở sự phát triển và tích hợp "Trái tim" của chip silicon, tức là, nguồn sáng trên chip silicon có thể phát ra ánh sáng với hiệu quả cao. Công nghệ này là một trong số ít những khoảng trống còn lại trong lĩnh vực quang điện tử ở Trung Quốc.
Phòng thí nghiệm Jiufengshan Nhóm Quy trình quang học Silicon và các đối tác nghiên cứu hợp tác, trong liên kết không đồng nhất 8 inch silicon silicon wafer III-V Laser Epitic Tăng trưởng, vật liệu và wafer liên kết với năng suất thấp, và sự tích hợp không đồng nhất trên khuôn mẫu và kiểm soát khắc và các khó khăn khác. Sau gần một thập kỷ bắt kịp, cuối cùng chúng tôi đã thành công trong việc thắp sáng laser trên chip và nhận ra "chip ra khỏi ánh sáng".
So với gói truyền thống rời rạc Nguồn ánh sáng bên ngoài và nguồn ánh sáng lắp ráp vi mô FC, công nghệ nguồn sáng trên chip của Phòng thí nghiệm Jiufengshan có thể giải quyết hiệu quả hiệu quả của chip ánh sáng silicon truyền thống không đủ cao, thời gian điều chỉnh căn chỉnh là không chính xác Các vấn đề quá trình đủ tốt, vượt qua chi phí sản xuất, kích thước lớn, khó khăn trong việc tích hợp quy mô lớn và các tắc nghẽn sản xuất hàng loạt khác.
Phá vỡ nguồn chai vật lý của truyền dữ liệu lớn giữa phát triển chip và ứng dụng các mô hình lớn về trí tuệ nhân tạo, lái xe tự trị, từ xa, giao tiếp từ xa độ trễ thấp ...... Nhu cầu về sức mạnh điện toán trong thế giới của tương lai đang tăng lên. Khi con đường tăng mật độ bóng bán dẫn trên một con chip ngày càng trở nên khó khăn hơn, ngành công nghiệp đã mở ra những ý tưởng mới để đóng gói nhiều hạt lõi trên cùng một chất nền để tăng số lượng bóng bán dẫn.
Càng chết trong một đơn vị gói, càng nhiều kết nối giữa chúng và khoảng cách truyền dữ liệu càng dài, công nghệ kết nối điện truyền thống cần phải được phát triển và nâng cấp khẩn cấp. So với tín hiệu điện, truyền quang nhanh hơn, ít mất và ít bị trì hoãn hơn và công nghệ kết nối quang liên chip được coi là một công nghệ chính để thúc đẩy cuộc cách mạng công nghệ thông tin thế hệ tiếp theo.
Vì con người có yêu cầu cao hơn và cao hơn về truyền thông tin và xử lý, công nghệ vi điện tử truyền thống được thúc đẩy bởi "luật của Moore" rất khó để giải quyết các vấn đề về tiêu thụ năng lượng, tạo nhiệt, nhiễu xuyên âm và các khía cạnh khác của chip. Và thông qua công nghệ tích hợp không đồng nhất quang điện tử có thể được hiện thực hóa giữa chip, chip trong kết nối quang học, công nghệ CMOS có các đặc điểm của logic siêu lớn, logic siêu cao cấp cao, công nghệ siêu âm cao cấp, tốc độ siêu cao cấp cao Ưu điểm cực kỳ công suất của sự hợp nhất của sự phân tách ban đầu của thiết bị nhiều thành phần quang học và điện cho sự tích hợp của một vi mạch độc lập, để đạt được truyền quang điện tích cao, chi phí thấp, tốc độ cao.
