W ostatnich latach krajowe chipsy stanęły w obliczu niebezpieczeństwa „utknięcia w gardle”.Niektórzy eksperci dyskutowali, że Chiny mogą albo budować krajowe żetony wzdłuż technicznej trasy innych krajów, albo znaleźć inny sposób i otworzyć nowy tor, aby osiągnąć wyprzedzanie na zakrętach.Oczywiście ta druga droga jest trudniejsza.Obecnie te dwie trasy przebiegają równolegle i każda z nich ma swój przełom.
Krajowa produkcja chipów optoelektronicznych po raz pierwszy osiąga nanoskalę
Wieczorem 14 września chińscy naukowcy opublikowali swoje najnowsze badania w czołowym na świecie czasopiśmie naukowym „Nature”.Po raz pierwszy uzyskali grawerowaną światłem trójwymiarową strukturę w nanoskali, dokonując przełomu w dziedzinie produkcji chipów optoelektronicznych nowej generacji.Ten ważny wynalazek może w przyszłości otworzyć nowe ścieżki dla produkcji chipów optoelektronicznych i oczekuje się, że zostanie wykorzystany do produkcji chipów kluczowych urządzeń optoelektronicznych, takich jak modulatory optoelektroniczne, filtry akustyczne i nieulotne pamięci ferroelektryczne.Ma szerokie perspektywy zastosowania w komunikacji 5G/6G,Wyświetlacz LED, obliczenia optyczne, sztuczna inteligencja i inne dziedziny.
Perła przemysłu optoelektronicznego, szeroko stosowana w dalszym ciągu
Chipy optyczne są podstawowymi komponentami w dziedzinie optoelektroniki.Urządzenia optoelektroniczne (nazywane w Chinach układami optycznymi) stanowią ważny dział światowego przemysłu półprzewodników.Wraz z dynamicznym rozwojem przemysłu półprzewodników optoelektronicznych chipy optyczne, jako podstawowe elementy łańcucha przemysłowego wyższego szczebla, były szeroko stosowane w komunikacji, przemyśle, konsumpcji itp. w wielu dziedzinach.Według klasyfikacji Gartnera, urządzenia optoelektroniczne obejmują CCD, CIS, LED, detektory fotonów, transoptory, chipy laserowe i inne kategorie.Jako podstawowe komponenty przemysłu optoelektronicznego,chipy optyczne mogą
podzielić na aktywne chipy optyczne i pasywne chipy optyczne w zależności od tego, czy zachodzi konwersja sygnału fotoelektrycznego.Aktywne chipy optyczne można dalej podzielić na chipy nadawcze i chipy odbiorcze;pasywne układy optyczne Obejmuje głównie układy przełączników optycznych, układy rozdzielaczy wiązki optycznej itp. Jest to korzystne dlaelastyczny wyświetlacz ledowy.W tym raporcie koncentrujemy się na trendach rozwoju przemysłu, przestrzeni rynkowej i możliwościach lokalizacji aktywnych chipów optycznych, takich jak chipy laserowe i chipy do wykrywania fotonów.
Istnieje wiele podkategorii chipów optycznych, a przemysł obejmuje szeroki zakres dziedzin.Oprócz powyższej klasyfikacji aktywne/pasywne chipy optyczne można również podzielić na cztery kategorie: InP, GaAs, oparty na krzemie i cienkowarstwowy niobian litu, zgodnie z różnymi systemami materiałowymi i procesami produkcyjnymi.Substrat InP obejmuje głównie chipy DFB/modulacja elektroabsorpcyjna EML z modulacją bezpośrednią, chipy detektora PIN/APD, chipy wzmacniacza, chipy modulatora itp. Substraty GaAs obejmują chipy laserowe dużej mocy, chipy VCSEL itp. Podłoża krzemowe obejmują PLC, AWG , modulator, chipy przełączników optycznych itp., LiNbO3 zawiera chipy modulatora itp.
Chipy optyczne otwierają możliwości rozwoju
Przez pół wieku technologia mikroelektroniki rozwijała się szybko zgodnie z prawem Moore'a.Problem zużycia energii w coraz większym stopniu staje się wąskim gardłem, które jest trudne do rozwiązania dla technologii mikroelektroniki.Rozwój elektronicznych układów scalonych zbliża się do granicy prawa Moore'a i trudno jest nadal szukać przełomów w paradygmacie elektronicznej technologii komputerowej.W potencjalnie przełomowej technologii stojącej przed „erą post-Moore'a” czipy optyczne weszły w pole widzenia ludzi.Chipy optyczne są zwykle wykonane ze złożonych materiałów półprzewodnikowych (InP i GaAs itp.) i realizują wzajemną konwersję sygnałów fotoelektrycznych poprzez generowanie i absorpcję fotonów, czemu towarzyszy proces zmiany poziomu energii wewnętrznej.
Wzajemne połączenie optyczne może również poprawić przepustowość komunikacyjną w medium transmisyjnym przy użyciu różnych metod multipleksowania (takich jak multipleksowanie z podziałem długości fal WDM, interoperacyjność z podziałem trybów MDM itp.).W związku z tym optyczne połączenie on-chip oparte na zintegrowanym obwodzie optycznym jest uważane za bardzo potencjalną technologię, która może skutecznie przełamać wąskie gardło fizycznych ograniczeń tradycyjnych układów scalonych.To jest dobre dlaprzejrzysty wyświetlacz LED.Lokalizacja modułów optycznych, laserów światłowodowych, lidarów i innych pośrednich i dalszych ogniw w łańcuchu przemysłowym przebiega sprawnie.Obecnie segmenty niższego szczebla w moim kraju, takie jak moduły optyczne, lasery światłowodowe i lidary, mają silną konkurencyjność, a lokalizacja powiązanych dziedzin będzie się nadal rozwijać.Jeśli chodzi o moduły optyczne, według statystyk opublikowanych przez Lightcounting w maju 2022 r., chińscy producenci zajmą sześciu z dziesięciu największych producentów modułów optycznych na świecie w 2021 r.
Postęp i wyjście z chińskiego przemysłu układów optycznych
Na rynku krajowym, napędzani znaczną ekspansją popytu niższego szczebla w ostatnich latach, krajowi producenci próbowali zbudować chiński przemysł chipów optycznych poprzez badania i rozwój technologii, przejęcia zagraniczne i inne metody.Brak krajowych chipów optycznych high-end przyniósł branży ogromne możliwości rozwoju.Dzięki wsparciu polityki branża chipów optycznych w moim kraju szybko się rozwinęła.Zwłaszcza w ostatnich latach sytuacja międzynarodowa była niestabilna, a incydenty zagranicznej podaży krajowych chipów zdarzały się często.Krajowe zastępowanie stało się również gorącym tematem w krajowym przemyśle półprzewodników w ostatnich latach, opierając się na ciągłych wysiłkach niektórych wiodących krajowych producentów chipów optycznych.
Dla Chin konieczne jest jak najszybsze nadrobienie braków w zakresie tradycyjnych chipów elektronicznych, ale także jak najszybsze podjęcie wysiłków w zakresie rozplanowania nowych układów, takich jak chipy fotoniczne.Przy dwutorowym podejściu podjęte zostaną wysiłki, aby wykorzystać szansę nowej rundy rewolucji technologicznej i transformacji przemysłowej.
Czas postu: 16 września 2022 r