בשנים האחרונות צ'יפס מקומי מתמודד עם סכנת "צוואר תקוע".כמה מומחים דנו בכך שסין יכולה לבנות שבבים מקומיים לאורך המסלול הטכני של מדינות זרות, או למצוא דרך אחרת ולפתוח מסלול חדש להשגת עקיפה בפינות.ברור שהמסלול האחרון קשה יותר.כיום שני המסלולים הללו מקבילים ולכל אחד יש פריצת דרך.
ייצור שבבים אופטו-אלקטרוניים מקומי משיג לראשונה בקנה מידה ננומטרי
בערב ה-14 בספטמבר פרסמו מדענים סינים את מחקרם האחרון בכתב העת האקדמי המוביל בעולם "Nature".בפעם הראשונה, הם השיגו מבנה תלת מימדי חרוט בקנה מידה ננומטרי, מה שעשה פריצת דרך גדולה בתחום ייצור השבבים האופטו-אלקטרוניים מהדור הבא.המצאה מרכזית זו עשויה לפתוח מסלול חדש לייצור שבבים אופטו-אלקטרוניים בעתיד, והיא צפויה לשמש בייצור שבבי התקן אופטו-אלקטרוניים מרכזיים כגון מאפננים אופטו-אלקטרוניים, מסננים אקוסטיים וזיכרונות פרו-אלקטרוניים שאינם נדיפים.יש לו אפשרויות יישום רחבות בתקשורת 5G/6G,תצוגת לד, מחשוב אופטי, בינה מלאכותית ותחומים נוספים.
פנינת תעשיית האלקטרוניקה האופטו, בשימוש נרחב במורד הזרם
שבבים אופטיים הם מרכיבי הליבה בתחום האופטואלקטרוניקה.התקנים אופטואלקטרוניים (המכונים שבבים אופטיים בסין) הם תת חטיבה חשובה של תעשיית המוליכים למחצה העולמית.עם ההתפתחות הנמרצת של תעשיית המוליכים למחצה האופטיים, שבבים אופטיים, כמרכיבי הליבה של שרשרת התעשייה במעלה הזרם, היו בשימוש נרחב בתחומים רבים של תקשורת, תעשייה, צריכה וכו'.על פי הסיווג של גרטנר, מכשירים אופטו-אלקטרוניים כוללים CCD, CIS, LED, גלאי פוטון, מצמדים אופטו, שבבי לייזר וקטגוריות אחרות.כמרכיבי הליבה של תעשיית האלקטרוניקה האופטו,שבבים אופטיים יכולים
להתחלק לשבבים אופטיים פעילים ולשבבים אופטיים פסיביים לפי האם מתרחשת המרת אותות פוטו-אלקטרי.ניתן לחלק שבבים אופטיים פעילים עוד יותר לשבבים משדרים ושבבים קליטה;שבבים אופטיים פסיביים זה כולל בעיקר שבבי מתג אופטי, שבבי מפצל אלומה אופטיים וכו'. זה מועיל עבורתצוגת לד גמישה.בדוח זה, אנו מתמקדים במגמת הפיתוח התעשייתי, מרחב השוק והזדמנויות לוקליזציה של שבבים אופטיים פעילים כגון שבבי לייזר ושבבי זיהוי פוטון.
ישנן קטגוריות משנה רבות של שבבים אופטיים, והתעשייה מכסה מגוון רחב של תחומים.בנוסף לסיווג האקטיבי/פאסיבי לעיל, ניתן לחלק את השבבים האופטיים לארבע קטגוריות: InP, GaAs, ליתיום ניובאט מבוסס סיליקון וסרט דק על פי מערכות חומרים ותהליכי ייצור שונים.מצע ה-InP כולל בעיקר שבבי אפנון EML של אפנון ישיר DFB/Electro-absorption, שבבי PIN/APD של גלאי, שבבי מגבר, שבבי מאפנן וכו'. מצעי GaAs כוללים שבבי לייזר בעלי הספק גבוה, שבבי VCSEL וכו'. מצעי סיליקון כוללים PLC, AWG , מאפנן, שבבי מתג אופטי וכו', LiNbO3 כולל שבבי מאפנן וכו'.
שבבים אופטיים מובילים הזדמנויות פיתוח
במשך חצי מאה, טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה התפתחה במהירות בהתאם לחוק מור.בעיית צריכת החשמל הפכה יותר ויותר לצוואר בקבוק שקשה לטכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה לפתור.התפתחות השבבים האלקטרוניים מתקרבת לגבול של חוק מור, וקשה להמשיך ולחפש פריצות דרך בפרדיגמת טכנולוגיית המחשוב האלקטרוני.בטכנולוגיה העלולה לשבש העומדת בפני "עידן פוסט-מור", שבבים אופטיים נכנסו לשדה הראייה של אנשים.שבבים אופטיים עשויים בדרך כלל מחומרים מוליכים למחצה מורכבים (InP ו- GaAs וכו'), ומממשים את ההמרה ההדדית של אותות פוטו-אלקטריים באמצעות יצירה וקליטה של פוטונים בליווי תהליך המעבר של רמת האנרגיה הפנימית.
חיבור אופטי יכול גם לשפר את קיבולת התקשורת בתוך מדיום השידור על ידי שימוש במגוון שיטות ריבוי (כגון ריבוי חלוקת אורך גל WDM, יכולת פעולה הדדית של חלוקת מצבים MDM וכו').לכן, החיבור האופטי על-שבב המבוסס על המעגל האופטי המשולב נחשב לטכנולוגיה פוטנציאלית מאוד, שיכולה לפרוץ ביעילות את צוואר הבקבוק של הגבול הפיזי של מעגלים משולבים מסורתיים.זה טוב לתצוגת LED שקופה.הלוקליזציה של מודולים אופטיים, לייזרים סיבים, לידרים ושאר חוליות באמצע ומורד הזרם בשרשרת התעשייתית מתקדמת בצורה חלקה.נכון לעכשיו, למגזרים במורד הזרם של המדינה שלי כמו מודולים אופטיים, לייזרים סיבים ולידארים יש תחרותיות חזקה, והלוקליזציה של תחומים קשורים תמשיך להתקדם.במונחים של מודולים אופטיים, על פי נתונים סטטיסטיים שפורסמו על ידי Lightcounting במאי 2022, יצרנים סיניים יכבשו שישה מתוך עשרת יצרני המודולים האופטיים המובילים בעולם בשנת 2021.
ההתקדמות והיציאה מתעשיית השבבים האופטיים של סין
בשוק המקומי, מונע על ידי התרחבות ניכרת של הביקוש במורד הזרם בשנים האחרונות, יצרנים מקומיים ניסו לבנות את תעשיית השבבים האופטיים של סין באמצעות מחקר ופיתוח טכנולוגי, רכישות זרות ושיטות אחרות.היעדר שבבים אופטיים מתקדמים מקומיים הביא הזדמנויות פיתוח ענקיות לתעשייה.בתמיכת המדיניות, תעשיית השבבים האופטיים של ארצי התפתחה במהירות.במיוחד בשנים האחרונות, המצב הבינלאומי לא יציב, ותקריות של אספקה זרה של שבבים מקומיים התרחשו לעיתים תכופות.החלפה מקומית הפכה בשנים האחרונות לנושא חם גם בתעשיית המוליכים למחצה המקומית, תוך הסתמכות על המאמצים המתמשכים של כמה חברות שבבים אופטיים מקומיים מובילים.
עבור סין, יש צורך להשלים את החסרונות בתחום השבבים האלקטרוניים המסורתיים בהקדם האפשרי, אך גם לעשות מאמצים בפריסה של מעגלים חדשים כמו שבבים פוטוניים בהקדם האפשרי.בגישה דו-כיוונית, ייעשו מאמצים לנצל את ההזדמנות של סבב חדש של מהפכה טכנולוגית וטרנספורמציה תעשייתית.
זמן פרסום: 16 בספטמבר 2022