Beberapa hari yang lalu, Laboratorium Hubei Jiufengshan berhasil menyalakan sumber cahaya laser yang terintegrasi ke dalam bagian dalam chip berbasis silikon, yang merupakan realisasi keberhasilan pertama dari teknologi di Cina. Ini menandai bahwa laboratorium sekali lagi membuat terobosan tonggak di bidang integrasi fotonik silikon. Prestasi ini mengadopsi teknologi integrasi heterogen yang diteliti oleh Jiu Fengshan Laboratory dan menyelesaikan integrasi proses laser indium fosfida di dalam 8- inci wafer SOI melalui proses yang kompleks.
Teknologi ini disebut "chip di luar cahaya" di industri, yang menggunakan sinyal optik dengan kinerja transmisi yang lebih baik untuk menggantikan sinyal listrik untuk transmisi, dan merupakan cara penting untuk merongrong transmisi data sinyal antara chip, dengan tujuan inti dari penyelesaian Masalah bahwa sinyal listrik antar inti saat ini dekat dengan batas fisik. Ini akan memainkan peran revolusioner dalam mempromosikan pusat data, pusat daya komputasi, chip CPU/GPU, chip AI dan bidang lainnya.
Sumber cahaya laser menyala di dalam wafer silikon ukuran besar
Interkoneksi optik on-chip berdasarkan integrasi optoelektronika berbasis silikon dianggap sebagai solusi ideal untuk menembus kemacetan konsumsi daya, bandwidth dan latensi yang dihadapi oleh pengembangan teknologi sirkuit terintegrasi di era pasca-moore.
Tantangan industri yang paling sulit dalam pengembangan platform silikon optik terintegrasi sepenuhnya terletak pada pengembangan dan integrasi "jantung" chip optik silikon, yaitu, sumber cahaya silikon yang dapat memancarkan cahaya dengan efisiensi tinggi. Teknologi ini adalah salah satu dari sedikit kesenjangan yang tersisa di bidang optoelektronika di Cina.
JiuFengShan laboratory silicon optical process team and partners collaborative research, in 8 inch silicon optical wafer heterogeneous bonding III-V laser material epitaxial grains, and then CMOS compatibility of the on-chip device manufacturing process, successfully solved the III-V material structure design and Pertumbuhan, bahan, dan wafer terikat pada hasil rendah, dan integrasi heterogen Pattering on-chip dan kontrol etsa dan kesulitan lainnya. Setelah hampir satu dekade mengejar ketinggalan, kami akhirnya berhasil menerangi laser on-chip dan menyadari "chip dari cahaya".
Dibandingkan dengan paket diskrit tradisional sumber cahaya eksternal dan sumber cahaya perakitan mikro FC, teknologi sumber cahaya laboratorium jiufengshan dapat secara efektif menyelesaikan efisiensi kopling chip silikon tradisional tidak cukup tinggi, waktu penyesuaian penyelarasan panjang, akurasi penyelarasan tidak Masalah proses yang cukup baik, menerobos biaya produksi, ukuran besar, integrasi skala besar yang sulit dan hambatan produksi massal lainnya.
Melanggar hambatan fisik transfer data besar antara pengembangan chip dan penerapan model besar kecerdasan buatan, mengemudi otonom, telemedicine, komunikasi jarak jauh latensi rendah ...... permintaan akan daya komputasi di dunia masa depan meningkat. Karena jalur meningkatkan kepadatan transistor pada satu chip menjadi semakin sulit, industri ini telah membuka ide -ide baru untuk mengemas beberapa butir inti pada substrat yang sama untuk meningkatkan jumlah transistor.
Semakin banyak mati dalam satu unit paket, semakin banyak interkoneksi di antara mereka, dan semakin lama jarak transmisi data, teknologi interkoneksi listrik tradisional perlu segera berevolusi dan ditingkatkan. Dibandingkan dengan sinyal listrik, transmisi optik lebih cepat, lebih sedikit lossy dan kurang tertunda, dan teknologi interkoneksi optik antar-chip dianggap sebagai teknologi utama untuk mendorong revolusi teknologi informasi generasi berikutnya.
Karena manusia memiliki persyaratan yang lebih tinggi dan lebih tinggi untuk transmisi dan pemrosesan informasi, teknologi mikroelektronika tradisional yang didorong oleh "hukum Moore" sulit untuk menyelesaikan masalah konsumsi daya, pembangkit panas, crosstalk, dan aspek -aspek lain dari chip. Dan melalui teknologi integrasi heterogen optoelektronik dapat direalisasikan antara chip, chip dalam interkoneksi optik, teknologi CMOS memiliki karakteristik logika skala ultra-besar, pembuatan ultra-presisi dan teknologi fotonik yang sangat berkecepatan tinggi, pembuatan ultra-tinggi, fotonik, fotonik, fotonik, dengan kecepatan tinggi, dan speed yang sangat tinggi, Keuntungan ultra-daya dari perpaduan pemisahan asli perangkat banyak komponen optik dan listrik hingga integrasi microchip independen, untuk mencapai transmisi optik berkecepatan tinggi integritas tinggi, berkecepatan tinggi.
