悉尼大学开发出一款新型、紧凑的“乐高式”硅半导体芯片《讲解澳洲168》：

在数字化时代，对更高数据处理能力和更先进通信技术现金条件优先的需求不断增长，科学家对创新半导体解决方案的探索从未停止。近日，澳洲168：纳米研究所的科研团队开发出了一款新型的紧凑硅半导体芯片，此芯片巧妙地将电子元件和光子元件集成在一起。这一创新技术现金条件优先大大扩展了射频带宽，同时对于流经该单元的信息实现了更为精准的控制。

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带宽的扩展意味着芯片能够处理更多的信息流，而光子学的引入使得先进的滤波控制成为可能，进而创造出多功能的新一代半导体器件。研究团队预期这种芯片在未来将广泛应用于尖端雷达、卫星系统、无线网络，以及6G和7G通信技术现金条件优先等领域。同时，它也为先进的自主制造业发展开辟了新路径。此外，它还有望助力西悉尼航空城等地区建设利用高科技来生产高附加值商品的现代社会化化工厂。-悉尼大学

该芯片采用了一种新兴的硅光子学技术现金条件优先，能在不足5 mm宽的半导体上集成多种系统。指导研究团队的Ben Eggleton教授将这一过程比作组装乐高积木，通过先进的组件封装技术现金条件优先，使用电子芯片组件来集成新材料。-悉尼大学

图1 Alvaro Casas Bedoya博士与Ben Eggleton教授在悉尼纳米科学中心拿着新芯片

酝酿十年，推动自主半导体产业发展

领导芯片设计的物理学院Alvaro Casas Bedoya博士表示，这种独创的异质材料集成方法已经酝酿了十年。“将海外半导体代工厂生产的基础芯片晶圆与本地的研究设施及制造业结合，对光子集成电路的开发至关重要。这一模式的实施，意味着澳大利亚能够发展独立的芯片制造业，减少对国际代工厂的依赖，从而实现增值流程的自主化。”-悉尼大学

168移民澳大利亚

图2 用于芯片制造的硅晶圆

Ben Eggleton教授指出，澳大利亚政府的国家利益关键技术现金条件优先清单中的绝大多数项目都依赖于半导体技术现金条件优先，悉尼纳米研究所的这项发明与新南威尔士州政府的半导体部门服务局（S3B）的目标高度一致。-悉尼大学

S3B董事Nadia Court博士评论道：“这项研究与我们推进半导体技术现金条件优先发展的目标不谋而合，为澳大利亚半导体领域的创新未来带来了希望。在全球对半导体行业关注度和投资不断增加的关键时期，这一成果显著提升了我们在研究与设计方面的能力。”-悉尼大学

这款集成电路是澳洲168：与澳大利亚国立大学科学家合作设计的，在澳洲168：纳米科学中心的核心研究设施洁净室建造，这是一座耗资1.5亿澳元的专业建筑，配备了先进的光刻和沉积设备。芯片中的光子电路是一个具有15 GHz可调频率带宽的设备，其光谱分辨率仅为37 MHz，还不到总带宽的0.25%。Ben Eggleton教授补充道：“在博士生Matthew Garrett的带领下，这项发明标志着微波光子学和集成光子学研究领域的重大突破。”他解释道：“微波光子滤波器在现代社会化通信和雷达应用中扮演着关键角色，可以灵活地精确滤除不同频率、减少电磁干扰并提高信号质量。我们创新地将先进功能集成到半导体芯片中、特别是硫族化玻璃与硅的异质集成技术现金条件优先，有望彻底改变本地半导体行业的格局。”-悉尼大学

图3 片上微波光子滤波器系统的AsS2S3波导和硅元件的异构集成

共同作者兼高级研究员Moritz Merklein博士进一步指出：“这项工作为下一代紧凑型、高分辨率的射频光子滤波器铺平了道路，其具备的宽带频率可调性特别适用于空中和星载射频通信有效载荷，为提升通信和传输能力开辟了新的可能性。”-悉尼大学

信息光子技术现金条件优先的突破正在为通信和数据处理领域带来革命性的变化，为使广大学者了解“信息光子器件与集成”领域近年来的研究成果及研究进展，《光学学报》计划于2024年8月（第44卷第15期）推出“信息光子器件与集成”专题 ，该专题包含特邀综述和原创性研究论文。现特向广大专家学者征集“信息光子器件与集成”方面原创性研究论文（暂不接受自由来稿综述）。-悉尼大学

征稿范围：

1.单元器件：波导，交叉，耦合、无源器件（偏振控制、模式调控、波长调控），非互易器件，光开关，调制器，激光器，探测器，放大器，非线性器件。

2.集成子系统：光感知，光互联，光交换，微波光子，光处理，智能光计算（硅基单片集成、InP基单片集成、混合集成、光电融合集成）。

截稿日期：2024年4月30日

投稿方式及格式：

通过《光学学报》期刊官网“作者中心”直接进入投稿系统，按系统要求填写信息，上传稿件（作者留言中备注“信息光子器件与集成”专题投稿）投稿模板及要求详见官网“下载中心”。

科学编辑 | 佚名

编辑 | 徐睿

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