През последните години домашните чипове са изправени пред опасността от „заседнал врат“.Някои експерти обсъдиха, че Китай може или да строи местни чипове по техническия маршрут на чужди държави, или да намери друг начин и да отвори нова писта за постигане на изпреварване в завоите.Очевидно последният път е по-труден.В момента тези два маршрута са успоредни и всеки има пробив.
Вътрешното производство на оптоелектронни чипове постига наномащаб за първи път
Вечерта на 14 септември китайски учени публикуваха най-новото си изследване в най-доброто академично списание в света "Nature".За първи път те получиха наноразмерна светлинно гравирана триизмерна структура, правейки голям пробив в областта на производството на оптоелектронни чипове от следващо поколение.Това голямо изобретение може да отвори нов път за производството на оптоелектронни чипове в бъдеще и се очаква да бъде използвано при производството на ключови чипове за оптоелектронни устройства като оптоелектронни модулатори, акустични филтри и енергонезависими фероелектрични памети.Той има широки перспективи за приложение в 5G/6G комуникация,LED дисплей, оптични изчисления, изкуствен интелект и други области.
Перлата на оптоелектронната индустрия, широко използвана надолу по веригата
Оптичните чипове са основните компоненти в областта на оптоелектрониката.Оптоелектронните устройства (наричани оптични чипове в Китай) са важно подразделение на световната полупроводникова индустрия.С енергичното развитие на индустрията за оптоелектронни полупроводници, оптичните чипове, като основни компоненти на веригата на индустрията нагоре по веригата, са широко използвани в комуникациите, индустрията, потреблението и т.н. в много области.Според класификацията на Gartner, оптоелектронните устройства включват CCD, CIS, LED, фотонни детектори, оптрони, лазерни чипове и други категории.Като основни компоненти на оптоелектронната индустрия,оптичните чипове могат
се разделят на активни оптични чипове и пасивни оптични чипове според това дали се извършва преобразуване на фотоелектричен сигнал.Активните оптични чипове могат да бъдат допълнително подразделени на предавателни чипове и приемащи чипове;пасивни оптични чипове. Това включва главно чипове за оптични превключватели, чипове за разделяне на оптичен лъч и др.гъвкав LED дисплей.В този доклад се фокусираме върху тенденцията на индустриално развитие, пазарното пространство и възможностите за локализиране на активни оптични чипове като лазерни чипове и чипове за откриване на фотони.
Има много подкатегории оптични чипове и индустрията обхваща широк спектър от области.В допълнение към активната/пасивната класификация по-горе, оптичните чипове могат също да бъдат разделени на четири категории: InP, GaAs, на основата на силиций и тънкослоен литиев ниобат според различните материални системи и производствени процеси.InP субстратът включва основно EML чипове с директна модулация DFB/електро-абсорбционна модулация, детекторни PIN/APD чипове, усилвателни чипове, модулаторни чипове и др. GaAs субстратите включват високомощни лазерни чипове, VCSEL чипове и др. Силициевите субстрати включват PLC, AWG , модулатор, оптични чипове за превключване и др., LiNbO3 включва модулаторни чипове и др.
Оптичните чипове отварят възможности за развитие
В продължение на половин век технологията на микроелектрониката се развива бързо в съответствие със закона на Мур.Проблемът с консумацията на енергия все повече се превръща в тясно място, което е трудно да се реши от микроелектронната технология.Развитието на електронните чипове се доближава до границата на закона на Мур и е трудно да продължим да търсим пробиви в парадигмата на електронните изчислителни технологии.В потенциално разрушителната технология, изправена пред „ерата след Мур“, оптичните чипове навлязоха в полезрението на хората.Оптичните чипове обикновено са изработени от съставни полупроводникови материали (InP и GaAs и др.) и реализират взаимното преобразуване на фотоелектрични сигнали чрез генериране и поглъщане на фотони, придружени от процеса на преход на вътрешно енергийно ниво.
Оптичното взаимно свързване може също така да подобри комуникационния капацитет в рамките на предавателната среда чрез използване на различни методи за мултиплексиране (като мултиплексиране с разделяне по дължина на вълната WDM, оперативна съвместимост с разделяне на режими MDM и др.).Следователно, оптичната взаимовръзка на чипа, базирана на интегрираната оптична схема, се счита за много потенциална технология, която може ефективно да пробие тясното място на физическото ограничение на традиционните интегрални схеми.Добър е запрозрачен LED дисплей.Локализацията на оптични модули, фибролазери, лидари и други средни и низходящи връзки в индустриалната верига напредва гладко.Понастоящем сегментите надолу по веригата на моята страна като оптични модули, оптични лазери и лидари имат силна конкурентоспособност и локализирането на свързани области ще продължи да напредва.По отношение на оптичните модули, според статистиката, публикувана от Lightcounting през май 2022 г., китайските производители ще заемат шест от първите десет производители на оптични модули в света през 2021 г.
Напредъкът и изходът от китайската индустрия за оптични чипове
На вътрешния пазар, водени от значителното разширяване на търсенето надолу по веригата през последните години, местните производители се опитаха да изградят китайската индустрия за оптични чипове чрез технологични изследвания и разработки, чуждестранни придобивания и други методи.Липсата на домашни оптични чипове от висок клас донесе огромни възможности за развитие на индустрията.С подкрепата на политиките индустрията за оптични чипове в моята страна се разви бързо.Особено през последните години международната ситуация е нестабилна и често се случват инциденти с чуждестранни доставки на местни чипове.Вътрешното заместване също се превърна в гореща тема в местната полупроводникова индустрия през последните години, разчитайки на непрекъснатите усилия на някои водещи местни компании за оптични чипове.
За Китай е необходимо да се компенсират недостатъците в областта на традиционните електронни чипове възможно най-скоро, но също така да се положат усилия в оформлението на нови вериги като фотонни чипове възможно най-скоро.С двустранен подход ще бъдат положени усилия да се използва възможността за нов кръг от технологична революция и индустриална трансформация.
Време на публикуване: 16 септември 2022 г