硅光子芯片

硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料 (如 SiGe/Si、SOI 等)，利用现有 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术， 结合了微电子集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率(大带宽)、超低功耗的优势，是应对摩尔 定律失效的颠覆性技术。 这种组合得力于半导体晶圆制造的可扩展性，因而能够降低成本。 硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成，使用该技术的芯片中，电流从计算核心 流出，到转换模块通过光电效应转换为光信号发射到电路板上铺设的超细光纤，到另一块芯片后再转换为电信号。

• 微电子芯片的发展50年来，一直遵循“摩尔定律”，即性能每隔18个月提高一倍。从微米到纳米,其尺寸缩小几乎达到物理极限。

• 近10年来，一种以光子和电子为信息载体的硅基光电子技术兴起。该技术催生的硅光芯片，为半导体芯片“换道超车”带来了希望。光子作为信息载体有其独特优势，使其 带宽更大、速率更高，降低能耗和发热，其设计核心是“以光代电”，利用激光作为信息的传导介质，提升芯片间的连接速度。为大数据时代开拓了新的运用领域。

• 未来的高科技集成电路芯片，将结合微电子高集成电路的运算及加入光子作为信息载体， 把其多通道、大带宽、高速率、高密度等优点，在数据中心，5G网络、 AI人工智 能, 元宇宙，生物医疗、智能驾驶、消费电子，量子计算机，光计算, 军工, 未来太空探索等光互连大数据传输领域刮起一场深刻的变革风暴。

项目目标：

• 成为国内高端硅光子集成芯片研发与量产中心;进行硅光子集成芯片的生产代工,与国际大咖并驾齐驱

• 这样，国内所需要的高端硅光子集成芯片，就不需要依靠海外代工，不用处处受制于人，突破产业链“卡脖子”限制

项目意义：

• 打破国外垄断，解决“卡脖子”问题，满足国内硅光子技术发展和市场的迫切需求；

• 促进产业结构升级，汇聚与培养人才，提升本地经济；

• 带动本地硅光子上/下游产业链的拓展，形成完整的半导体光电子产业集群; 

• 提供国家级半导体设备和耗材验证中心：推动国产设备和材料的应用与发展 。

硅光子应用领域

◆ 数据中心：数据传输 

◆ 5G网络：数据传输 

◆ 电信：光纤到户、量子光通信 

◆ 人工智能：AI计算、神经网络

◆ 医疗传感：血液分析、成像检测 

◆ 自动驾驶：激光雷达

1）经过50多年的研究与开发，微电子芯片的发展 趋于饱和, 而硅基光电子芯片，则是以“颠覆性技术” 的姿态，应用硅工艺平台,将微/纳米级光子、电子、 及光电子器件集成在同一硅衬底上。

2）以光子和电子为载体的信息功能器件，形成一个 完整的具有综合功能的新型大规模光电集成芯片。 

3）这结合了光的极高带宽、超快速率和高抗干扰特 性以及微电子技术在大规模集成、低能耗、低成本 等方面的优势, 以在大数据、云计算、物联网、医疗 传感、激光雷达等领域中寻求新的突破。