全球首片!8寸硅光薄膜铌酸锂晶圆诞生

全球首片8英寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆近日在九峰山实验室成功下线。这项创新技术采用了8英寸SOI硅光晶圆与8英寸铌酸锂晶圆的键合方式，实现了单片集成的光电收发功能，代表了全球硅基化合物光电集成领域的最前沿技术。

湖北九峰山实验室工艺中心总经理柳俊：“技术上还确实是全球领先，在工艺和设计上应该都是比较独特的，也算是一个全新的技术。”

近年来，由于5G通信、大数据、人工智能等行业的强力驱动，光子集成技术得到极大关注。公开资料显示，光子集成的概念类可以比于电子集成(集成电路技术)，其核心是将光学系统集成到一颗芯片上的技术体系。光子集成芯片可将光学系统的体积缩小上千倍、重量降低上千倍，被认为是未来信息产业发展的关键使能技术。

目前主流的光子集成芯片可以根据其材料体系分为介质材料光子集成体系、三五族光子集成体系、硅光子集成体系、铌酸锂光子集成体系等。不同的材料体系各有其优缺点。铌酸锂以其大透明窗口、低传输损耗、良好的光电/压电/非线性等物理性能以及优良的机械稳定性等被认为是理想的光子集成材料，而单晶薄膜铌酸锂则为解决光子集成芯片领域长期存在的低传输损耗、高密度集成以及低调制功耗需求提供了至今为止综合性能最优的解决方案。

目前，业界对薄膜铌酸锂的研发还主要集中在3寸、4寸、6寸晶圆的制备及片上微纳加工工艺上。九峰山实验室工艺中心基于8寸薄膜铌酸锂晶圆，开发与之匹配的深紫外(DUV) 光刻、微纳干法刻蚀及薄膜金属工艺，成功研发出首款8寸硅光薄膜铌酸锂晶圆，实现低损耗铌酸锂波导、高带宽电光调制器芯片、高带宽发射器芯片集成。据悉该项成果为目前全球综合性能最优的光电集成芯片。

随着调制速率的不断提升，薄膜铌酸锂的优势将更加显著，为未来通信技术的发展带来巨大潜力。预计到2025年之后，薄膜铌酸锂将逐步实现商业化。根据QYResearch的调查报告，全球薄膜铌酸锂调制器市场规模预计在2029年将达到20.431亿美元，在2023年到2029年间的复合年均增长率预计达到41%。