В последние годы отечественные чипы столкнулись с опасностью «зависания шеи».Некоторые эксперты обсуждали, что Китай может либо построить отечественные чипы по технической трассе зарубежных стран, либо найти другой путь и открыть новую трассу для достижения обгонов в поворотах.Очевидно, что последний путь сложнее.В настоящее время эти два маршрута параллельны, и каждый имеет прорыв.
Отечественное производство оптоэлектронных микросхем впервые достигает наномасштаба
Вечером 14 сентября китайские ученые опубликовали свое последнее исследование в ведущем мировом академическом журнале Nature.Впервые они получили наноразмерную светогравированную трехмерную структуру, совершив крупный прорыв в области производства оптоэлектронных чипов следующего поколения.Это крупное изобретение может открыть новый путь для производства оптоэлектронных микросхем в будущем и, как ожидается, будет использоваться при производстве ключевых микросхем оптоэлектронных устройств, таких как оптоэлектронные модуляторы, акустические фильтры и энергонезависимые ферроэлектрические запоминающие устройства.Имеет широкие перспективы применения в связи 5G/6G,Светодиодный дисплей, оптические вычисления, искусственный интеллект и другие области.
Жемчужина оптоэлектронной промышленности, широко используемая ниже по течению
Оптические чипы являются основными компонентами в области оптоэлектроники.Оптоэлектронные устройства (называемые в Китае оптическими чипами) являются важным подразделением мировой полупроводниковой промышленности.С бурным развитием оптоэлектронной полупроводниковой промышленности оптические чипы, как основные компоненты восходящей производственной цепочки, широко используются в связи, промышленности, потреблении и т. д. во многих областях.Согласно классификации Gartner, к оптоэлектронным устройствам относятся ПЗС, КИС, светодиоды, детекторы фотонов, оптопары, лазерные чипы и другие категории.Являясь основными компонентами оптоэлектронной промышленности,оптические чипы могут
быть разделены на активные оптические чипы и пассивные оптические чипы в зависимости от того, происходит ли фотоэлектрическое преобразование сигнала.Активные оптические микросхемы можно дополнительно подразделить на передающие и принимающие микросхемы;пассивные оптические чипы. В основном это чипы оптического переключателя, чипы оптического светоделителя и т. д. Это преимущество длягибкий светодиодный дисплей.В этом отчете мы сосредоточимся на тенденциях промышленного развития, рыночном пространстве и возможностях локализации активных оптических чипов, таких как лазерные чипы и чипы для обнаружения фотонов.
Существует множество подкатегорий оптических чипов, и отрасль охватывает широкий спектр областей.В дополнение к приведенной выше классификации «активный/пассивный», оптические чипы также можно разделить на четыре категории: InP, GaAs, на основе кремния и тонкопленочный ниобат лития в соответствии с различными системами материалов и производственными процессами.Подложка InP в основном включает в себя микросхемы EML с прямой модуляцией DFB / модуляции электропоглощения, микросхемы PIN / APD детектора, микросхемы усилителя, микросхемы модулятора и т. Д. Подложки GaAs включают микросхемы мощных лазеров, микросхемы VCSEL и т. Д. Кремниевые подложки включают PLC, AWG , модулятор, микросхемы оптического переключателя и т. д., LiNbO3 включает микросхемы модулятора и т. д.
Оптические чипы открывают возможности для развития
В течение полувека технологии микроэлектроники стремительно развивались в соответствии с законом Мура.Проблема энергопотребления все чаще становится узким местом, которое трудно решить технологиям микроэлектроники.Разработка электронных чипов приближается к пределу действия закона Мура, и трудно продолжать искать прорывы в парадигме электронных вычислительных технологий.В потенциально прорывной технологии, стоящей перед «эпохой после Мура», оптические чипы вошли в поле зрения людей.Оптические чипы, как правило, изготавливаются из составных полупроводниковых материалов (InP и GaAs и др.) и реализуют взаимное преобразование фотоэлектрических сигналов путем генерации и поглощения фотонов, сопровождающееся процессом перехода внутренних энергетических уровней.
Оптическое межсоединение также может улучшить пропускную способность связи в среде передачи за счет использования различных методов мультиплексирования (таких как мультиплексирование с разделением по длине волны WDM, совместимость с разделением режимов MDM и т. д.).Таким образом, внутрикристальное оптическое соединение на основе интегральной оптической схемы считается очень перспективной технологией, которая может эффективно преодолевать физические ограничения традиционных интегральных схем.Это хорошо дляпрозрачный светодиодный дисплей.Локализация оптических модулей, волоконных лазеров, лидаров и других промежуточных и нижних звеньев производственной цепочки проходит гладко.В настоящее время нисходящие сегменты моей страны, такие как оптические модули, волоконные лазеры и лидары, имеют сильную конкурентоспособность, и локализация смежных областей будет продолжаться.Что касается оптических модулей, согласно статистике, опубликованной Lightcounting в мае 2022 года, китайские производители займут шесть из десяти крупнейших производителей оптических модулей в мире в 2021 году.
Прогресс и выход из индустрии оптических чипов в Китае
На внутреннем рынке, обусловленном существенным расширением спроса в последние годы, отечественные производители пытались построить индустрию оптических чипов в Китае за счет технологических исследований и разработок, иностранных приобретений и других методов.Отсутствие отечественных высококачественных оптических чипов открыло перед отраслью огромные возможности для развития.При поддержке политики индустрия оптических чипов в моей стране быстро развивалась.Особенно в последние годы международная ситуация была нестабильной, и часто происходили случаи зарубежных поставок отечественных чипов.Внутреннее замещение также стало горячей темой в отечественной полупроводниковой промышленности в последние годы, полагаясь на непрерывные усилия некоторых ведущих отечественных производителей оптических чипов.
Китаю необходимо как можно скорее восполнить недостатки в области традиционных электронных микросхем, а также как можно скорее приложить усилия для компоновки новых схем, таких как фотонные микросхемы.При двустороннем подходе будут предприняты усилия, чтобы воспользоваться возможностью нового витка технологической революции и промышленной трансформации.
Время публикации: 16 сентября 2022 г.