In den letzten Jahren sahen sich heimische Chips der Gefahr des "Stuck Neck" ausgesetzt.Einige Experten haben diskutiert, dass China entweder heimische Chips entlang der technischen Route des Auslands bauen oder einen anderen Weg finden und eine neue Strecke eröffnen kann, um in Kurven zu überholen.Offensichtlich ist der letztere Weg schwieriger.Gegenwärtig verlaufen diese beiden Routen parallel, und jede hat einen Durchbruch.
Die heimische Herstellung optoelektronischer Chips erreicht erstmals den Nanomaßstab
Am Abend des 14. September veröffentlichten chinesische Wissenschaftler ihre neuesten Forschungsergebnisse in der weltweit führenden Fachzeitschrift „Nature“.Zum ersten Mal erhielten sie eine lichtgravierte dreidimensionale Struktur im Nanomaßstab und erzielten damit einen großen Durchbruch auf dem Gebiet der Herstellung optoelektronischer Chips der nächsten Generation.Diese wichtige Erfindung könnte in Zukunft einen neuen Weg für die Herstellung optoelektronischer Chips eröffnen und wird voraussichtlich bei der Herstellung von wichtigen optoelektronischen Gerätechips wie optoelektronischen Modulatoren, akustischen Filtern und nichtflüchtigen ferroelektrischen Speichern verwendet.Es hat breite Anwendungsperspektiven in der 5G/6G-Kommunikation,LED-Anzeige, Optical Computing, künstliche Intelligenz und andere Bereiche.
Perle der Optoelektronik-Industrie, weit verbreitet nachgeschaltet
Optische Chips sind die Kernkomponenten im Bereich der Optoelektronik.Optoelektronische Geräte (in China als optische Chips bezeichnet) sind ein wichtiger Teilbereich der globalen Halbleiterindustrie.Mit der kräftigen Entwicklung der optoelektronischen Halbleiterindustrie wurden optische Chips als Kernkomponenten der vorgelagerten Industriekette in vielen Bereichen der Kommunikation, Industrie, des Verbrauchs usw. weit verbreitet.Gemäß der Klassifizierung von Gartner umfassen optoelektronische Geräte CCD, CIS, LED, Photonendetektoren, Optokoppler, Laserchips und andere Kategorien.Als Kernkomponenten der optoelektronischen Industrie,optische Chips können
in aktive optische Chips und passive optische Chips unterteilt werden, je nachdem, ob eine photoelektrische Signalwandlung stattfindet.Aktive optische Chips können weiter unterteilt werden in Sendechips und Empfangschips;passive optische Chips Es umfasst hauptsächlich optische Schaltchips, optische Strahlteilerchips usw. Es ist ein Vorteil fürflexible LED-Anzeige.In diesem Bericht konzentrieren wir uns auf den industriellen Entwicklungstrend, den Marktraum und die Lokalisierungsmöglichkeiten aktiver optischer Chips wie Laserchips und Photonenerkennungschips.
Es gibt viele Unterkategorien von optischen Chips, und die Industrie deckt eine breite Palette von Bereichen ab.Neben der obigen Aktiv/Passiv-Klassifizierung können optische Chips auch in vier Kategorien eingeteilt werden: InP, GaAs, siliziumbasierte und Dünnfilm-Lithiumniobat nach verschiedenen Materialsystemen und Herstellungsverfahren.Das InP-Substrat umfasst hauptsächlich Direktmodulations-DFB/Elektroabsorptionsmodulations-EML-Chips, Detektor-PIN/APD-Chips, Verstärkerchips, Modulatorchips usw. GaAs-Substrate umfassen Hochleistungslaserchips, VCSEL-Chips usw. Siliziumsubstrate umfassen PLC, AWG , Modulator, optische Schaltchips usw., LiNbO3 umfasst Modulatorchips usw.
Optische Chips eröffnen Entwicklungsmöglichkeiten
Seit einem halben Jahrhundert hat sich die Mikroelektronik gemäß dem Mooreschen Gesetz rasant entwickelt.Das Problem des Stromverbrauchs ist zunehmend zu einem für die Mikroelektronik schwer zu lösenden Flaschenhals geworden.Die Entwicklung elektronischer Chips nähert sich der Grenze des Mooreschen Gesetzes, und es ist schwierig, weiterhin nach Durchbrüchen im Paradigma der elektronischen Computertechnologie zu suchen.In der potenziell disruptiven Technologie der „Post-Moore-Ära“ sind optische Chips in das Blickfeld der Menschen gerückt.Optische Chips bestehen im Allgemeinen aus Verbindungshalbleitermaterialien (InP und GaAs usw.) und realisieren die gegenseitige Umwandlung von photoelektrischen Signalen durch die Erzeugung und Absorption von Photonen, begleitet von dem internen Energieniveau-Übergangsprozess.
Die optische Verbindung kann auch die Kommunikationskapazität innerhalb des Übertragungsmediums verbessern, indem eine Vielzahl von Multiplexverfahren verwendet werden (wie etwa Wellenlängenmultiplexing WDM, Mode Division Interoperability MDM usw.).Daher wird die auf dem integrierten optischen Schaltkreis basierende optische On-Chip-Verbindung als eine sehr potenzielle Technologie angesehen, die den Flaschenhals der physikalischen Begrenzung herkömmlicher integrierter Schaltkreise effektiv durchbrechen kann.Es ist gut fürtransparentes LED-Display.Die Lokalisierung von optischen Modulen, Faserlasern, Lidaren und anderen mittleren und nachgelagerten Gliedern in der industriellen Kette schreitet reibungslos voran.Gegenwärtig sind die nachgelagerten Segmente meines Landes wie optische Module, Faserlaser und Lidar stark wettbewerbsfähig, und die Lokalisierung verwandter Bereiche wird weiter voranschreiten.In Bezug auf optische Module werden chinesische Hersteller laut einer von Lightcounting im Mai 2022 veröffentlichten Statistik im Jahr 2021 sechs der zehn führenden Hersteller optischer Module weltweit besetzen.
Der Fortschritt und Ausweg aus Chinas optischer Chipindustrie
Auf dem Inlandsmarkt haben einheimische Hersteller versucht, Chinas optische Chipindustrie durch technologische Forschung und Entwicklung, ausländische Akquisitionen und andere Methoden aufzubauen, angetrieben von der erheblichen Ausweitung der nachgelagerten Nachfrage in den letzten Jahren.Der Mangel an einheimischen optischen High-End-Chips hat der Branche enorme Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet.Mit Unterstützung der Politik hat sich die optische Chipindustrie meines Landes schnell entwickelt.Insbesondere in den letzten Jahren war die internationale Situation instabil, und es kam häufig zu Vorfällen ausländischer Lieferungen inländischer Chips.Inländische Substitution ist in den letzten Jahren auch zu einem heißen Thema in der heimischen Halbleiterindustrie geworden, das sich auf die kontinuierlichen Bemühungen einiger führender inländischer Unternehmen für optische Chips stützt.
Für China gilt es, Mängel im Bereich traditioneller elektronischer Chips schnellstmöglich auszugleichen, aber auch schnellstmöglich Anstrengungen beim Layout neuer Schaltungen wie etwa photonischer Chips zu unternehmen.Mit einem zweigleisigen Ansatz werden Anstrengungen unternommen, um die Gelegenheit einer neuen Runde der technologischen Revolution und des industriellen Wandels zu nutzen.
Postzeit: 16. September 2022