瞄準(zhǔn)化合物半導(dǎo)體新賽道 九峰山實(shí)驗(yàn)室一年實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)全球首創(chuàng)

九峰山實(shí)驗(yàn)室集聚了一批來自全球的優(yōu)秀人才。

九峰山實(shí)驗(yàn)室主任丁琪超。 長江日報記者胡贊威 攝

□ 長江日報記者李琴

全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓下線，將盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)商用；破解太赫茲器件頻率瓶頸，產(chǎn)品性能達(dá)國際前沿水平……一手牽科研，一手連產(chǎn)業(yè)，正式運(yùn)營一年以來，九峰山實(shí)驗(yàn)室接連迎來關(guān)鍵技術(shù)新突破。

今年3月20日，習(xí)近平總書記主持召開新時代推動中部地區(qū)崛起座談會時強(qiáng)調(diào)，要以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，積極培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

“希望通過九峰山實(shí)驗(yàn)室的平臺，搭建從技術(shù)開發(fā)到成果轉(zhuǎn)化的橋梁?！?月3日，九峰山實(shí)驗(yàn)室主任丁琪超在接受長江日報《在場》專欄專訪時表示，加快關(guān)鍵技術(shù)突破，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，帶動化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)成長，共同點(diǎn)燃創(chuàng)新的“火苗”。

■ 推出全球首款8寸硅光薄膜鈮酸鋰晶圓

一個多月前，全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓在九峰山實(shí)驗(yàn)室下線。此項(xiàng)成果使用8寸SOI硅光晶圓鍵合8寸鈮酸鋰晶圓，單片集成光電收發(fā)功能，為目前硅基化合物光電集成最先進(jìn)技術(shù)。

一片8寸硅光晶圓和一片非常薄的8寸鈮酸鋰晶圓進(jìn)行鍵合，必須保證在晶圓上微米尺寸單位面積內(nèi)的膜層高度一致，不會產(chǎn)生氣泡和翹曲，控制難度非常高。丁琪超介紹，鈮酸鋰材料性能出色，但其脆性大，大尺寸鈮酸鋰晶圓的制備與加工工藝一直是業(yè)界的難題，8寸硅光薄膜鈮酸鋰晶圓的成功研制，在全球范圍內(nèi)都是首次。

它標(biāo)志著一種新型技術(shù)的出現(xiàn)。在丁琪超看來，硅和鈮酸鋰兩種材料的結(jié)合，意味著可以實(shí)現(xiàn)超低損耗、超高帶寬的高端光芯片規(guī)模制造，助力人工智能、算力以及大規(guī)模數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步的升級換代。

他表示，九峰山實(shí)驗(yàn)室不斷創(chuàng)新突破的背后，要得益于湖北省和武漢市以及東湖高新區(qū)政府的堅定支持和投入，目前實(shí)驗(yàn)室已構(gòu)建了全球最先進(jìn)的化合物半導(dǎo)體工藝、檢測基礎(chǔ)設(shè)施，擁有4英寸、6英寸和8英寸工藝線。人才隊伍則是另一關(guān)鍵因素，過去兩年，實(shí)驗(yàn)室從海外引進(jìn)人才近70位，目前近400名全職員工中，科研技術(shù)人員占九成。

“有了先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)秀的人才，才能高效地創(chuàng)造先進(jìn)的新質(zhì)生產(chǎn)力?！倍＄鞒f。

■ 擁有70多家產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴

近年來，化合物半導(dǎo)體以其優(yōu)越的性能，成為光電子、無線通信和電力電子等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的核心材料，被視作我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來可以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的方向之一，成為各大省市爭奪的熱門新賽道。

“雖然化合物半導(dǎo)體的體量相對較小，但增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硅基半導(dǎo)體?！痹诙＄鞒磥恚衔锇雽?dǎo)體技術(shù)的迭代升級，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，“全鏈條一起往前推進(jìn)，才能一步步踏上新臺階?！?/p>

作為湖北省十大實(shí)驗(yàn)室之一，2021年掛牌的九峰山實(shí)驗(yàn)室聚焦化合物半導(dǎo)體的研發(fā)與創(chuàng)新，致力于打造一個公共、開放、中立、共享的科研平臺。如今，在這個年輕的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)內(nèi)，有上百個項(xiàng)目在同時運(yùn)轉(zhuǎn)，其中既有聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，也有實(shí)驗(yàn)室基于發(fā)展愿景必須攻克的關(guān)鍵核心技術(shù)項(xiàng)目。

“不僅支撐芯片技術(shù)的研發(fā)，還助力產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)迭代成熟?！倍＄鞒榻B，目前九峰山實(shí)驗(yàn)室擁有70多家產(chǎn)業(yè)鏈上的合作伙伴，“他們可利用實(shí)驗(yàn)室的科研平臺來驗(yàn)證材料、催熟設(shè)備、研發(fā)軟件等，不斷進(jìn)行優(yōu)化迭代，最終實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用?！?/p>

不久前，九峰山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合華工科技推動協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)高端裝備國產(chǎn)化的最新成果——全國產(chǎn)化半導(dǎo)體晶圓激光切割機(jī)完成中試發(fā)往首家客戶，未來有望成為企業(yè)新的增長點(diǎn)?！巴ㄟ^產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)了科技成果的快速轉(zhuǎn)化?！倍＄鞒f。

■ 打造全球化合物半導(dǎo)體標(biāo)桿性展會

4月8日至11日，2024九峰山論壇暨中國國際化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)博覽會將再次在武漢光谷舉行，這也是國內(nèi)化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域規(guī)模最大、規(guī)格最高的標(biāo)桿性展會。

本屆九峰山論壇采取“1主+8專+多場行業(yè)專題會+多場展邊會”模式，將由10多位國內(nèi)外院士領(lǐng)銜出席，共計150余位嘉賓分享行業(yè)報告，全面覆蓋化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿?zé)狳c(diǎn)。

“科研界、產(chǎn)業(yè)界一起探討化合物半導(dǎo)體的發(fā)展方向，共同點(diǎn)亮化合物半導(dǎo)體創(chuàng)新‘燈塔’?！睋?jù)丁琪超介紹，本屆九峰山論壇在首屆的基礎(chǔ)上增設(shè)了展會環(huán)節(jié)，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游代表企業(yè)齊聚一堂，同時來自歐美、日本等10多個國家的15家國際企業(yè)應(yīng)邀參展。眾多國際龍頭企業(yè)齊聚中國展示最新技術(shù)與產(chǎn)品，在全球化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)也是首次。

其中，華工科技將攜化合物半導(dǎo)體激光+量測先進(jìn)裝備解決方案、最新高速率光模塊產(chǎn)品亮相展會，并現(xiàn)場發(fā)布兩款針對碳化硅檢測的量測新品。

“全產(chǎn)業(yè)鏈攜手合作，集中展示各鏈條關(guān)鍵環(huán)節(jié)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新服務(wù)，推動行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈優(yōu)化升級。”丁琪超相信九峰山論壇將持續(xù)開展，“50屆、100屆，成為定期在光谷舉行的一個全球性化合物半導(dǎo)體盛會?！?/p>