厚积薄发,国产PLC光分路器芯片占全球市场50%份额


厚积薄发,国产PLC光分路器芯片占全球市场50%份额



把“命门”掌握在自己手中
我国光电子芯片 , 已在豫北小城鹤壁获得突破 。 其中的PLC光分路器芯片早在2012年就实现国产化 , 迫使国外芯片在中国市场的价格从每晶圆最高时2400多美元降到100多美元 。 目前已占全球市场50%以上份额 。
更了不起的是 , 他们研发的阵列波导光栅(AWG)芯片 , 在骨干网、高速数据中心及5G基站前传等领域获重大突破 , 其中 , 骨干网AWG进入相关领域知名国际设备商供应链 , 高速数据中心及5G应用技术有望在国际竞争中领跑 。 近日 , 他们已在5G前传循环型波分复用、解复用芯片核心技术方面 , 开始实验验证工作 。
攻克光电子芯片三大壁垒
5月17日 , 科技日报采访人员前往鹤壁采访 。 在仕佳光子展厅里 , 吴远大介绍 , 在目前世界上100多类高端光电子芯片中 , 国内有两大类全系列化芯片技术基本实现国产化 。 一类是主要应用于光纤到户接入网中的PLC光分路器芯片 , 另一类是主要应用于骨干网、城域网、高速数据中心和5G领域的阵列波导光栅芯片 。 “这两类芯片 , 都是我们公司研发的 。 ”吴远大说 。
今年45岁的吴远大 , 是中国科学院半导体研究所研究员 , 主要致力于高性能无源光电子材料与器件的应用基础研究 , 同步开展PLC光分路器芯片及阵列波导光栅芯片的产业化技术开发工作 。 2011年 , 作为我国光电子事业主要开拓者王启明院士团队的一员 , 他与所里的6个年轻人一起 , 来到鹤壁担任河南仕佳光子科技股份有限公司常务副总裁 , 开展院企合作 , 开启我国高端光电子芯片的产业化之路 。
吴远大说 , 在国家863计划、973计划项目资助下 , 中科院半导体所对这些芯片已经开展了十多年的基础研究 , 但由于三方面原因 , 此前一直没有产业化 。
一是高质量的高折射率差硅基SiOx集成光波导材料基础薄弱 。 微电子技术中二氧化硅薄膜材料的厚度 , 一般仅为几百纳米;而平面集成光波导芯片中 , 则要求二氧化硅膜的厚度高达几个微米 , 甚至几十个微米 , 要求无龟裂、无缺陷 , 且更偏重二氧化硅材料的光传输性质 。 国外生长硅基SiOx集成光波导材料的方式主要有两种:以欧美为代表的化学气相沉积法(PECVD) , 以日本、韩国为代表的火焰水解法(FHD) 。 PECVD法精度较高 , 操控性好;FHD法生长速率快 , 产业化效率更高 , 二者各有优缺点 。 而国内缺乏相关应用基础研究 。
二是芯片工艺水平达不到芯片产业化需求 , 特别是在整张晶圆的均匀性、稳定性方面 , 如二氧化硅厚膜的高深宽比和低损耗刻蚀工艺 。
三是在产业和市场导向上 , 过去偏重于买 , 拿市场换技术 。
【厚积薄发,国产PLC光分路器芯片占全球市场50%份额】“我们带着这些研究成果来到鹤壁 , 也许是厚积薄发 , 2011年建立专用研发生产线 , 2012年就完成产业化工艺技术开发 , 2015年PLC光分路芯片全球市场份额达到50% 。 那一年 , 我们出货芯片2000多万颗;今年前4个月 , 每月产量都在200万颗以上 。 国际上芯片产业化十来年才能走完的路 , 我们三四年就实现了 。 ”吴远大说 。

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