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12英寸光学级铌酸锂晶体,恒元光电全球率先研制成功

2024-05-24

近日,山东恒元半导体科技有限公司(以下简称“恒元光电”)在济南市“揭榜挂帅”科技计划项目的支持下,成功研制出12英寸(直径300mm)光学级铌酸锂晶体。这一成果不仅是国际上首次报道的12英寸超大尺寸铌酸锂晶体,更是标志着我国光电子产业关键材料产业水平取得了重大突破。

铌酸锂晶体:光电子技术的基石

铌酸锂材料在光通信领域具有举足轻重的地位,其作用相当于硅在半导体产业中的重要性。铌酸锂晶体有着独特的压电、电光、声光及非线性光学效应,其稳定而卓越的物理化学性质,让它成为构建高效集成光电子设备的核心材料。

微波光子芯片领域,铌酸锂晶体的应用能够实现超快速度的模拟电子信号处理,速度比传统电子处理器快千倍,同时大幅降低能耗,广泛适用于无线通信、计算机视觉、人工智能等多个前沿技术领域。恒元光电此次研制的12英寸光学级铌酸锂晶体,不仅尺寸远超之前的技术水平,更在晶体质量、光学性能等方面实现了显著提升。

光电子技术,未来的方向

随着人工智能产业的迅速扩张,对存储和传输的需求呈现爆发式的增长。传统集成电路的性能瓶颈愈发明显,当前晶体管尺寸已接近物理极限,加之芯片的高耗能和低性能问题日益凸显。光子芯片作为一种基于光子学原理的集成电路技术,利用光波而非电流传递信息,展现出低功耗、高带宽、低延迟的巨大潜力,被视为打破算力瓶颈的关键。

23年发布的《光子时代:光子产业发展白皮书》更是指出,集成光路技术将是半导体行业变革的新机遇,有望引领一场“换道超车”。


光信号在光纤中的传输速度快、能耗低。相关数据显示,光纤相比铜缆,每个端口可减少大约80%的电力消耗,数据中心内部的光连接比例将超过70%甚至100%。用光纤取代铜线,把光纤通讯的方法用到计算机之间的通讯上,能解决数据之间的传输速度慢的问题,同时可以实现能效提高、能耗降低。可以说,光通信是一种经济高效的未来通信方式。

12英寸光学级铌酸锂晶体,关键材料突破

恒元光电自成立以来,一直致力于铌酸锂、钽酸锂等光电材料、压电材料的研发、生产及销售。通过20年不间断的探索与研究,公司团队已拥有从晶体生长设备的设计、均匀多晶料制备、晶体生长及缺陷控制技术以及晶体后处理技术的全链条自主知识产权,掌握了大尺寸铌酸锂晶体生长产业化所需的关键核心技术。

此次成功研制12英寸光学级铌酸锂晶体,不仅彰显了恒元光电在光电材料领域的深厚实力,也为我国光电子产业的发展注入了新的活力。随着5G、ChatGPT等人工智能技术的快速发展,压电晶体材料的需求不断增长,大尺寸铌酸锂晶体的成功研制将有力推动我国在相关领域的技术进步和产业升级。


值得一提的是,恒元光电的成功还得到了山东省财政科技股权投资的大力支持。近日,恒元光电与山东省财金资本管理有限公司完成签约,获得了数千万元的省级财政科技股权投资。这笔资金将用于进一步推动恒元光电在光电材料领域的研发和生产能力,助力我国光电子产业的持续创新和发展。

对于未来,恒元光电表示将继续加大在光电材料领域的研发投入,不断提升产品的性能和质量,以满足市场的需求。同时,公司也将积极推进产线的升级与扩建,提高生产能力,以满足未来市场的增长需求。

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