杏彩体育登录入口硅光芯片制造技术是基于硅和硅基衬底材料,利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行光器件开发和集成的技术,其结合了集成电路技术超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势,与现有的半导体晶圆制造技术是相辅相成的。
当下科技竞争日趋激烈,最受人关注的芯片技术更是日新月异。当IBM研发出2纳米制程芯片的消息尚未传开,台积电和其合作伙伴就宣布取得了1纳米以下制程芯片技术突破。业内普遍认为,人类正一步步逼近电子芯片的物理理论极限。
硅光芯片具有高运算速度、低功耗、低时延等特点,且不必追求工艺尺寸的极限缩小,在制造工艺上,也不必像电子芯片那样严苛,必须使用极紫外光刻机(EUV)。
“硅光子技术的概念很早就有人提出了,但是要做好硅光芯片,并不是很容易。”北京邮电大学教授、博士生导师李培刚告诉科技日报记者,早在上世纪90年代,IT从业者就开始为传统半导体芯片产业寻找继任者,光子计算一度被认为是最有希望的未来技术。“因技术上的原因,直到21世纪初,以Intel和IBM为首的企业与学术机构才率先重点发展硅芯片光学信号传输技术,期望能用光通路取代芯片之间的数据电路。”李培刚说。
李培刚告诉记者,硅光芯片制造技术是基于硅和硅基衬底材料,利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺进行光器件开发和集成的技术,其结合了集成电路技术超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势,与现有的半导体晶圆制造技术是相辅相成的。
李培刚表示,我国十分重视硅光芯片产业的发展。但刚开始时,国内的高端硅光芯片以设计为主,流片主要还是在国外,芯片制备的周期长、成本高,制约了我国硅光子技术的发展,“加之国外限制中国的芯片技术发展,采取了一系列措施,对我国硅光芯片企业的发展造成了较严重的影响。”
李培刚告诉记者,硅光技术发展主要可以分为3个阶段:第一,硅基器件逐步取代分立元器件,即用硅把光通信底层器件做出来,达到工艺的标准化;第二,集成技术从耦合集成向单片集成演进,实现部分集成,再把这些器件像乐高积木一样,通过不同器件的组合,集成不同的芯片;第三,光电一体技术融合,实现光电全集成化。把光和电都集成起来,实现更加复杂的功能。“目前硅光技术已经发展到了第二阶段。”李培刚说。
在他看来,尽管硅光技术日趋成熟,硅光芯片即将进入规模化商用阶段,但是仍存在需要突破的技术瓶颈,如设计工具非标准化、硅光耦合工艺要求较高以及晶圆自动测试及切割等存在技术性挑战。
李培刚认为,我国在硅光芯片的研发上已经取得了技术突破,但在产业化方面,国产硅光芯片产业化技术还存在一些问题,包括结构设计、制造工艺、器件封装和应用配套等,需要不断发展成熟杏彩体育,“除了技术本身,硅光芯片的产业化也会受到材料、工艺、装备、软件、人才以及市场生态等综合因素的影响。所以,在对技术方面的研发进行投入之外,形成一个好的产业生态,搭建平台、优化生态,产业链上下游加大合作,对于硅光芯片的发展也是非常重要的。”李培刚说。
2017年11月28日,工信部正式批复同意武汉建设国家信息光电子创新中心,该中心由光迅科技、烽火通信、亨通光电等国内多家企业和研发机构共同参与建设,汇聚了国内信息光电子领域超过60%的创新资源,承载着解决我国信息光电子制造业“关键和共性技术协同研发”及“实现首次商业化”的战略任务,着力破解信息光电子“缺芯”的局面。
2017年,上海市政府将硅光子列入首批市级重大专项,投入大量经费,布局硅基光互连芯片的研发和生产,旨在打造硅光芯片全产业链,掌握关键核心技术,让国内企业摆脱对国外供应商的依赖。
2018年10月,由重庆市政府重磅打造的国家级国际化新型研发机构联合微电子中心有限责任公司在重庆注册成立,首期投资超100亿元。
工信部2017年底发布的《中国光电子器件产业技术发展路线年)》指出,目前高速率光芯片国产化率仅3%左右,要求2022年中低端光电子芯片的国产化率超过60%,高端光电子芯片国产化率突破20%。
在政策支持下,我国硅光芯片发展迅速。2018年1月,国内第一个硅光子工艺平台在上海成立,缩小了我国在加工制造上与国外的差距。
2019年9月,联合微电子中心有限责任公司实现了8英寸硅基光电子技术工艺平台的通线。仅仅几个月,其自主开发的硅光工艺就达到了非常好的水平,并正式向全球隆重发布“180nm成套硅光工艺PDK”,这标志着该公司具备硅基光电子领域全流程自主工艺制造能力,开始向全球提供硅光芯片流片服务。
国家层面,支持硅光技术的利好政策纷至沓来,各地政府也纷纷入局。上海市明确提出发展光子芯片与器件,重点突破硅光子、光通讯器件、光子芯片等新一代光子器件的研发与应用,对光子器件模块化技术、基于CMOS的硅光子工艺、芯片集成化技术、光电集成模块封装技术等方面的研究开展重点攻关。湖北省、重庆市、苏州市等政府都把硅光芯片作为“十四五”期间的重点发展产业。“根据各地的规划来看,很难看出各地布局实质性差异。各地将发挥自己原有的芯片产业基础,并积极引进新的企业,各尽所能发展硅光芯片产业。”李培刚说。
硅光技术因其诸多特性,已经成为业界下一个追逐的目标。随着产业化技术的不断成熟,产业环境不断优化,我国硅光芯片产业正蓄势待发。
根据英特尔的硅光子产业发展规划,硅光模块产业已经进入快速发展期。2022年,硅光子技术在每秒峰值速度、能耗、成本方面将全面超越传统光模块,预测硅光模块的市场增速为40%,2024年达到39亿美元,届时有望占据整体市场规模的21%。
“目前来看,光和电是在两个‘赛道’上,各有自己的应用场景。在逻辑运算领域,未来的趋势是光电集成,要实现全光计算还需要很长的一段时间。”李培刚说,光子集成电路虽然目前仍处于初级发展阶段,不过其成为光器件的主流发展趋势已成必然。
“总体来说,目前只在个别计算和传输领域,光子芯片可以替代电子芯片。”李培刚说,在制造工艺上,两者虽然在流程和复杂程度上相似,但光子芯片对结构的要求不像电子芯片那样严苛,一般是百纳米级,“这大大降低了对先进工艺的依赖,在一定程度上缓解了当前芯片发展的瓶颈问题”。
“光有光的优势,电有电的优势。”李培刚说,在某些应用场景中,两者有竞争,但更多的时候,二者是共赢关系。
“硅光芯片技术目前还没有电子芯片成熟,所以未知的因素很多,未来应把两者很好地衔接起来。”李培刚认为,电子集成电路和光子集成电路之间是互补的关系。“未来我们可以充分利用光子集成电路高速率传输和电子集成电路多功能、智能化的优点,在新的‘赛道’上跑出更好成绩。”李培刚说。
一个优秀的科创人才,仅仅拥有科学知识与技能是远远不够的。培养科创人才的关键在于锻造思维方法、思维品质和个性化的兴趣与人格。
7月7日晚10点,长沙理工大学洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室内灯火通明。实验室主任蒋昌波正带领科研团队紧盯着实验室内智慧洞庭信息化平台上的数据,不时做着演算和记录。
为规范人类基因组编辑研究行为,促进人类基因组编辑研究健康发展,国家科技伦理委员会医学伦理分委员会研究编制并于8日发布了《人类基因组编辑研究伦理指引》,供相关科研机构和科研人员参考使用。
从中国科学院获悉,发射升空仅2周的中法天文卫星(SVOM,天基多波段空间变源监视器)经过在轨测试,卫星平台工作正常,并与地面40多个甚高频(VHF)快速通信站建立了实时连接,中法双方四台有效载荷均已完成开机测试。
对全球10亿人来说,头痛、恶心、视力模糊和持续数天的疲劳可能会使他们变得虚弱。”论文通讯作者、丹麦哥本哈根大学神经科学家Maiken Nedergaard说:“偏头痛实际上是有保护作用的,因为它告诉人们需要休息、恢复和睡眠。
记者从国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)获悉:由全国饮食服务业标准化技术委员会归口,中国饭店协会牵头制定的《中央厨房 建设要求》《中央厨房 运营管理规范》两项推荐性国家标准近日获批发布,10月1日起实施。
《通知》明确,生态保护红线内自然保护地核心保护区外依法开展的地质勘查工作,执行更加严格的绿色勘查标准和要求。各级自然资源、林草主管部门要加强对申请地质勘查临时使用或占用林地、草原、湿地等的审核审批和复垦监管,加强部门间审批协作联动,提升政务服务效能,加快审批进度,更好推动生态保护红线内地质勘查项目落地。
进入夏季后,天气变得炎热,人们倾向于前往游泳场所或待在有空调系统的公共场所内活动。专家提示,在这些场所要做好个人健康防护,避免相关疾病发生。
在最新一期《自然·材料》杂志上的一篇论文中,澳大利亚悉尼大学团队报告了一种解码“材料基因组”的新方法。至关重要的是,SRO提供了详细的原子级蓝图,增强了人们对材料行为的计算模拟、建模和最终预测的能力。
7月1日,载誉归来的李德仁院士在武汉大学作了名为《爱我中华,科技报国》的专题报告。报告会上,武汉大学黄泰岩号召全校师生以李德仁院士为榜样,把学术追求融入建设科技强国的伟大事业中。
随着人工智能技术的迭代发展,越来越多的高校学生开始尝试用AI查资料、润色句子,甚至用AI论文。作为国内第一批尝试“用AI检测AI”的高校,华北电力大学与知网合作,开发了“AIGC(生成式人工智能)检测服务系统”,专门用于检测本校2024届研究生的学位论文使用AI生成的情况。
海草床贮存碳的效率比森林高90倍,具有水质净化和调控功能,是保护海岸的天然屏障仲夏时节,漫步在黄渤海海域近岸,可见成片盛开着花朵的海草床。要想恢复“海底草原”,亟待加强保护,如建立保护区;也需开展生态修复,即“海底种草”。
海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室是目前我国风电领域唯一的全国重点实验室,科研团队也因此有一个诗意的名字:“追风者”。
走进2024世界人工智能大会展览区,“人形机器人先锋阵列”令人眼前一亮。7月4日在2024世界人工智能大会拍摄的全尺寸通用人形机器人开源公版机“青龙”。
7月5日6时49分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将天绘五号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得成功。
根据新路线图,ITER规划目标保持不变,但氘-氚聚变实验阶段开始时间将推迟到2039年,由此产生的额外成本达50亿欧元。
7月4日,记者从广西壮族自治区林业局获悉:近一年来,广西发现新物种48个。不断发现新物种,进一步丰富了我国生物多样性本底资源,为生物多样性研究拓展了新空间。
最终,“智慧应县木塔”体验应用还原复刻木塔一至五层五大探索场景,实现了模拟登塔、艺术还原、古今融合等突破。
一件出土于甘肃夏河白石崖溶洞的人肋骨化石,将丹尼索瓦人的最晚生存时间从距今约5.5万年刷新至距今约4万年。该研究由兰州大学、中国科学院青藏高原研究所和丹麦哥本哈根大学共同主导,