初审编辑:赵晓丹
责任编辑:曹亮
近日,由山东恒元半导体科技有限公司(“恒元光电”)拥有自主知识产权、国际首次报道的12英寸光学级铌酸锂晶体研制成功,并进入试产阶段,标志着制约我国光电子产业发展的一项关键材料取得重大突破。
铌酸锂晶体是一种集压电、电光、声光及激光活性等多种效应于一身的罕见晶体,加上自身机械性能稳定、耐高温、抗腐蚀等特点,是至今人们所发现的光子学性能最多、综合指标最好的一种人工晶体,是集成光电子技术的核心基础材料。最新研究表明,利用铌酸锂为平台,开发出的全球领先微波光子芯片,可运用光子进行超快模拟电子信号处理及运算,芯片比传统电子处理器快1000倍,不仅能耗更低,而且应用范围广阔,涵盖无线通信、高分辨率雷达、人工智能、计算机视觉、图像/视频处理等多个领域。
长期以来,高品质光学级铌酸锂晶体生产技术壁垒高,工艺复杂,其制备技术主要掌握在日本等少数厂商手中,近几年来,国内才能够生产提供3英寸、4英寸X轴铌酸锂晶体,迫切需要突破大尺寸高品质光学级铌酸锂晶体生长技术瓶颈,打造我国自主的铌酸锂薄膜基光电子信息产业链。恒元光电是一家专业从事铌酸锂、钽酸锂等光电材料、声学材料研发生产的新兴科技企业,公司与济南大学刘宏、孙德辉教授科研团队合作,继去年在国内率先研制成功8英寸X轴铌酸锂晶体之后,又向12英寸铌酸锂晶体发起攻关。
铌酸锂晶圆尺寸的大小对集成光电子产业的成熟度有着至关重要的影响,但随着尺寸加大,生产难度会陡然增高。此前,日本一家厂商也仅仅于去年才研制成功8英寸X轴铌酸锂晶体,如果说恒元光电刚刚与世界顶尖选手实现了同跑,那么,生产12英寸铌酸锂晶体完全就是领跑,这对他们来说是一个挑战。
12英寸铌酸锂晶体研制是山东省济南市科研攻关“揭榜挂帅”重点项目,受到省市科技部门的大力扶持。这支产学研队伍埋头苦干,相继攻克12英寸铌酸锂晶体生产相关设备的设计、均匀多晶料制备、晶体生长及缺陷控制、晶体后处理等全链条关键核心技术,并取得4项国家专利,一举在全球首先研制成功12英寸铌酸锂晶体。
21世纪必将是一个光子时代,哈佛大学研究报告指出:“铌酸锂对于光子学的意义,等同于硅对于电子学的意义”。恒元光电超大尺寸光学级铌酸锂晶体的研制成功,将为我国光电子产业化提供核心竞争力和基础材料,为国家信息产业大厦奠定最稳固的基石,对推动我国光电子行业的发展具有重要意义。
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