恒元光学:大尺寸光学级铌酸锂晶圆的制备及在AI产业中的应用探讨

粉体圈网络课程 2024-10-12 05:28:41

进入AI时代,信息量的爆发式增长使得人们对信息处理能力的需求也不断提升。随着摩尔定律开始逼近物理极限,集成电路技术的发展面临着极限,电子学的瓶颈越来越凸显,人们开始寻求更高速、更大容量的信息传输方案。受益于光子相比电子更快的响应速度,以及光波非常宽广的频谱,可以通过波分复用(WDM)技术在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号,高速光通讯在大数据的传输和交换上有着突出的优势。

而要制造满足高速光通讯的光子集成电路,光子集成平台材料的选择至关重要。目前可用作光集成平台的材料很多,包括硅(Si)、铌酸锂(LN)、氮化硅(Si3N4)、磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)和砷化镓(GaAs)等。其中,称为光子时代“光学硅”材料的铌酸锂晶体,除了自身具有机械性能稳定、易加工、耐高温、抗腐蚀、原材料来源丰富、价格低廉、易生长成大晶体的优点,还凭借丰富的光电效应、卓越的光电性能以及较强的性能可调控性,有望成为高速率、高容量、低能耗光学信息处理的重要平台。

丰富的光电效应:铌酸锂集光折变效应、非线性效应、电光效应、声光效应、压电效应与热电效应等于一体,可广泛应用于光通信、高性能滤波器、电光器件、光全息存储、非线性光学器件等方面

卓越的光电性能:铌酸锂电光系数r33高达30.9pm/V,显著高于磷化铟;压电应变系数d33约为16pC/N;同时光透过范围宽,在可见光到近红外区域(大约从0.5 μm到5 μm)内具有较低的光吸收系数,且具有较大的双折射(光学折射率(ne=2.13,no=2.21)),这对于设计偏振敏感的光子器件非常重要。

较强的性能可调控性:得益于铌酸锂晶体的晶格结构和丰富的缺陷结构,铌酸锂晶体的诸多性能可以通过晶体组分、元素掺杂、价态控制等进行大幅度调控,从而满足不同应用的需求。

尽管铌酸锂具有上述诸多优点,但我国铌酸锂产业仍存在一些瓶颈,限制了其产业化应用,比如我国原材料铌矿匮乏,同时其本身非常脆弱,难以制备成大尺寸光学级铌酸锂晶圆。而为了实现铌酸锂晶体自主可控制备,推动铌酸锂材料的产业化应用,山东恒元半导体科技有限公司通过逾20年的探索与研究,已经掌握了大尺寸铌酸锂晶体生长产业化所需的关键核心技术,能够定制3-8英寸、不同轴向(X-cut、Z-cut、Y128-cut等)、不同类型掺杂以及近化学计量比的高端铌酸锂晶体材料。

恒元光电生产的铌酸锂晶体

在10月22-23日于深圳举办的2024“新材料为AI产业提速”先锋论坛上,粉体圈就特别邀请了来自山东恒元半导体科技有限公司的彭立果总经理分享报告《大尺寸光学级铌酸锂晶圆的制备及其在AI产业中的应用探讨》,届时他将主要介绍铌酸锂晶体材料的基本性能和发展历史,并列举其在AI产业,AR光波导,集成微波光子学等方面的应用和市场规模,并重点介绍大尺寸高品质光学级铌酸锂晶体产业化的现状和挑战,以及恒元光电在大尺寸高品质光学级铌酸锂晶体材料产业化方面的具体工作以及成果。

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报告人介绍

彭立果,现任恒元光电总经理,源创投资董事总经理,兼任多家上市公司董监事。2021年做为联合创始人,创办恒元光电,专注于高品质光学级铌酸锂晶体材料的研发与生产。创办恒元光电之前,彭立果主要从事股权投资及创业投资工作,先后参与了数百个股权投资项目,实际完成数十个投资项目,累计投资总额超过30亿元。彭立果毕业于中国科学技术大学和香港中文大学,拥有15年以上财务与投融资工作经验,被母基金研究中心评为“2023最具潜力直投基金投资人TOP20”,被融中财经评为”2024中国最佳青年投资人“。

深圳AI新材料论坛

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