当前一个基本共识是:在不久的将来,物联网和人工智能为代表的数字经济浪潮势必更加深刻地改变人类社会的面貌,信息产业革命高峰是世界大国竞争必须抢占的制高点。据国际数据公司IDC发布的《数据时代2025》研究报告,预测到2025年平均每天约产生 491EB的数据(1EB=1018Bytes,约合10亿GB)。海量的信息数据将会对现有的通信技术和信息处理技术提出新的挑战。
下面和同学们分享下微电子专业方向中的硅基光子知识点:
硅光子是基于硅和硅基衬底材料(如 SiGe/Si、SOI 等),利用现有 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术,结合了集成电路技术的超大规模、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,是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。
早期微电子和集成电路制造选用硅和锗,光电子使用的材料是Ⅲ-Ⅴ族化合物,这就导致后续的制造工艺的不兼容,也限制了系统进一步集成。硅光技术提出的核心理念就是“以光代电”,即采用激光代替电子信号传输数据,将光学器件与电子元件整合至一个独立的微芯片中,可以利用已有的集成电路工艺制作硅光器件,有助于降低成本及实现更高集成度。
硅基光电领域迅速发展,2010年之后,开始面向市场,重视功能性集成系统,知名光通信器件公司均开展了硅光业务。除了通信以外,硅光子在自动驾驶、光子计算、医疗健康、消费电子等多个领域都有非常好的应用前景。
目前,主要研究内容主要包括硅基集成光源、硅基光波导、高速调制器、光电探测器、耦合封装以及光电集成等方面。