产品介绍

  数据中心、AI和云核算等技能的快速的进步导致全球流量需求激增，对高速信息网络的构建提出了史无前例的应战，包含但不限于高数据传输速率、低功耗和高集成度等功能需求，从而推动了高功能光电子资料与器材的立异研制。薄膜锆钛酸铅(Pb(ZrTi)O3, PZT)铁电资料因其高透明度、优胜的化学/耐热性和高电光系数优势而广受重视，Pockels系数值大于100 pm/V，超越薄膜铌酸锂3倍，有望一起完成低能耗、高速率、高度集成的片上电光调制，打破传统资料系统在带宽和能效上的规划瓶颈;此外，PZT资料成膜工艺简略(化学液相堆积或磁控溅射等)，能够在氧化硅上完成大尺度、高质量晶体薄膜堆积成长，CMOS兼容性强，有利于促进低成本、大规模出产运用，将是下一代新式光电资料的重要挑选。

  中国科学院半导体研究所李明研究员和国科大杭州高级研究院邱枫研究员协作首先针对晶圆级锆钛酸铅薄膜资料制备和加工打开攻关，使用液相堆积+磁控溅射组合工艺完成了4英寸晶圆薄膜的低成本大规模制备，并成功研制出首个揭露报导的新式锆钛酸铅光子集成工艺开发套件PDK库，完成了从资料成长到器材规划与制备的全流程自主可控研制，打破了传统光学资料在制作高速电光调制器时面对的调制带宽和能效限制瓶颈。经测验，制备的马赫-曾德尔电光调制器高频调制带宽大于70 GHz，调制功率1.3 Vcm;微环调制器调制带宽大于50 GHz，调制功率056 Vcm。与硅和薄膜铌酸锂等传统光学资料比较，在保存高调制带宽一起完成了调制功率的大幅度的进步。首版PDK器材库还包含多模干与器、光栅耦合器、穿插器等，经过模型规划和工艺优化迭代，全体器材功能和器材库齐备性还具有巨大的进步空间。该研究成果将助力我国下一代新式光学资料渠道及工艺技能的国产化研制和产业化使用，为光通信和光核算等信息光子技能发展供给重要的资料渠道支撑。

  该作业得到国家天然科学基金赞助：国家杰出青年科学基金项目(61925505)，国天然青年基金项目(62405070)，浙江省斥候领雁项目(2024C01112)，国家重点研制方案(2023YFB2807100)。