Az elmúlt években a hazai chipsek szembesültek a „beszorult nyak” veszélyével.Egyes szakértők megvitatták, hogy Kína vagy belföldi chipeket építhet a külföldi országok műszaki útvonalán, vagy találhat más utat, és új pályát nyithat az előzések eléréséhez a kanyarokban.Nyilvánvalóan az utóbbi út nehezebb.Jelenleg ez a két útvonal párhuzamos, és mindegyiknek van áttörése.
A hazai optoelektronikai chipgyártás első ízben éri el a nanoméretet
Szeptember 14-én este kínai tudósok publikálták legújabb kutatásaikat a világ legjobb tudományos folyóiratában, a "Nature"-ben.Először kaptak nanoméretű, fénygravírozott háromdimenziós szerkezetet, ami jelentős áttörést jelent a következő generációs optoelektronikai chipgyártás területén.Ez a jelentős találmány a jövőben új pályát nyithat meg az optoelektronikai chipek gyártásában, és várhatóan kulcsfontosságú optoelektronikai eszközök chipek, például optoelektronikai modulátorok, akusztikus szűrők és nem illékony ferroelektromos memóriák gyártásában fogják használni.Széles körű alkalmazási lehetőségei vannak az 5G/6G kommunikációban,LED kijelző, optikai számítástechnika, mesterséges intelligencia és egyéb területek.
Optoelektronikai ipar gyöngyszeme, széles körben használt downstream
Az optikai chipek az optoelektronika területének alapvető alkotóelemei.Az optoelektronikai eszközök (Kínában optikai chipeknek nevezik) a globális félvezetőipar fontos felosztását jelentik.Az optoelektronikai félvezetőipar erőteljes fejlődésével az optikai chipeket, mint az upstream ipari lánc fő alkotóelemeit, széles körben használták a kommunikációban, az iparban, a fogyasztásban stb. számos területen.A Gartner besorolása szerint az optoelektronikai eszközök közé tartoznak a CCD, a CIS, a LED, a fotondetektorok, az optocsatolók, a lézerchipek és más kategóriák.Mint az optoelektronikai ipar fő alkotóelemei,optikai chipek is
fel kell osztani aktív optikai chipekre és passzív optikai chipekre aszerint, hogy történik-e fotoelektromos jelátalakítás.Az aktív optikai chipek tovább oszthatók továbbító és vevő chipekre;passzív optikai chipek Főleg optikai kapcsolóchipeket, optikai sugárosztó chipeket stb. tartalmaz.rugalmas led kijelző.Ebben a jelentésben az aktív optikai chipek, például a lézerchipek és a fotonérzékelő chipek ipari fejlődési trendjére, piaci terére és lokalizációs lehetőségeire összpontosítunk.
Az optikai chipeknek számos alkategóriája van, és az iparág számos területet lefed.A fenti aktív/passzív besorolás mellett az optikai chipek négy kategóriába sorolhatók: InP, GaAs, szilícium alapú és vékonyrétegű lítium-niobát a különböző anyagrendszerek és gyártási eljárások szerint.Az InP szubsztrátum főleg közvetlen modulációs DFB/elektroabszorpciós modulációs EML chipeket, detektor PIN/APD chipeket, erősítő chipeket, modulátor chipeket stb. tartalmaz. A GaAs szubsztrátumok közé tartoznak a nagy teljesítményű lézerchipek, VCSEL chipek stb. A szilícium szubsztrátumok közé tartozik a PLC, AWG , modulátor, optikai kapcsoló chipek stb., a LiNbO3 modulátor chipeket tartalmaz stb.
Az optikai chipek bevezetik a fejlesztési lehetőségeket
Fél évszázada a mikroelektronikai technológia gyorsan fejlődött a Moore-törvénynek megfelelően.Az energiafogyasztás problémája egyre inkább szűk keresztmetszetté vált, amelyet a mikroelektronikai technológia nehezen old meg.Az elektronikus chipek fejlesztése a Moore-törvény határához közeledik, és nehéz tovább törni az áttöréseket az elektronikus számítástechnikai paradigmában.A „Moore utáni korszak” potenciálisan bomlasztó technológiájában az optikai chipek bekerültek az emberek látóterébe.Az optikai chipek általában összetett félvezető anyagokból (InP és GaAs stb.) készülnek, és a fotoelektromos jelek kölcsönös átalakítását valósítják meg fotonok generálásával és abszorpciójával, amelyet a belső energiaszint-átmeneti folyamat kísér.
Az optikai összekapcsolás az átviteli közegen belüli kommunikációs kapacitást is javíthatja számos multiplexelési módszer (például hullámhosszosztásos multiplexelés WDM, módosztásos együttműködési MDM stb.) használatával.Ezért az integrált optikai áramkörre épülő chipen alapuló optikai összekapcsolás nagyon potenciális technológiának tekinthető, amely hatékonyan képes áttörni a hagyományos integrált áramkörök fizikai határának szűk keresztmetszetét.Ez jóátlátszó LED kijelző.Az optikai modulok, szálas lézerek, lidarok és az ipari lánc egyéb középső és alsó szakaszainak lokalizálása zökkenőmentesen halad.Jelenleg országom downstream szegmensei, mint például az optikai modulok, a szálas lézerek és a lidarok erős versenyképességgel rendelkeznek, és a kapcsolódó területek lokalizálása tovább fog fejlődni.Ami az optikai modulokat illeti, a Lightcounting 2022 májusában közzétett statisztikái szerint a kínai gyártók 2021-ben a világ tíz legnagyobb optikai modulgyártója közül hatot foglalnak el.
A haladás és a kiút Kína optikai chip-iparából
A hazai piacon a downstream kereslet elmúlt években tapasztalt jelentős bővülése miatt a hazai gyártók technológiai kutatás-fejlesztéssel, külföldi felvásárlásokkal és egyéb módszerekkel igyekeztek felépíteni Kína optikai chip-ipart.A hazai csúcskategóriás optikai chipek hiánya óriási fejlődési lehetőségeket hozott az ipar számára.A szakpolitikák támogatásával hazám optikai chip-ipara gyorsan fejlődött.Különösen az elmúlt években volt instabil a nemzetközi helyzet, és gyakran fordultak elő incidensek a hazai chipek külföldi beszállításával.A hazai helyettesítés a hazai félvezetőiparban is felkapott témává vált az elmúlt években, néhány vezető hazai optikai chipgyártó cég folyamatos erőfeszítéseire támaszkodva.
Kína számára a hagyományos elektronikus chipek terén tapasztalt hiányosságokat mielőbb pótolni kell, de erőfeszítéseket kell tenni az új áramkörök, például a fotonikus chipek elrendezése terén is.Kétirányú megközelítéssel igyekeznek megragadni a technológiai forradalom és az ipari átalakulás új fordulójának lehetőségét.
Feladás időpontja: 2022.09.16