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石墨烯芯片,打破 AI 互连瓶颈
半导体行业观察· 2025-11-09 11:14
公司愿景与技术定位 - 公司致力于解决芯片间数据传输的电子瓶颈,目标是通过将光子学直接融入半导体生产,实现数据在芯片间的无缝光传输 [2] - 公司提出了一种名为“电子-光子集成电路”的新型芯片类别,旨在使标准CMOS芯片能同时进行电子计算和光通信 [2][3] - 公司的技术核心是利用石墨烯的独特特性,特别是其奇特的能带结构,将其作为光子学与电子学集成的关键材料 [3] 技术原理与突破 - 早期研究发现单层石墨烯能吸收2.3%的光,通过将石墨烯层压到波导上,实现了光与石墨烯的反复相互作用,从而可以调节并显著提高光吸收率 [3] - 基于此发现,公司开发了石墨烯调制器和光电探测器,这些器件能够以惊人的速度操控和探测光 [3] - 与传统依赖复杂先进封装技术融合光子学和电子学的方法不同,公司的EPIC方案利用标准工业流程集成两种技术,无需特殊工具或剥离工艺 [4] 技术优势与潜力 - 相比当前主力的硅光子技术,石墨烯光子学工作温度低,与CMOS工艺兼容,且能实现高速调制器和探测器,克服了硅光子集成到芯片后端工艺时面临的限制 [9] - 该技术有望重新定义计算机架构,使芯片能直接通过光在同一堆栈内通信,从而打破阻碍人工智能发展的互连瓶颈 [9] - 结合公司正在开发的玻璃面板中介层技术,集成石墨烯光子学可减少信号损耗、提高带宽,并在芯片间创建无缝的光学结构 [10] 发展现状与规划 - 公司已获得欧盟IPCEI的资助,用于建设一条300毫米集成石墨烯光子学试验生产线,该晶圆厂目前正在设计中,计划于2026年中期投入运营,2027年初全面投产 [6] - 公司发展迅速,员工人数从2022年的2人增长至目前的130人,并计划在明年达到240人 [8] - 在实验室测试中,公司的石墨烯调制器速度已达5 GHz,并计划实现20-25 GHz的调制速度和60 GHz的光电探测器 [10] 面临的挑战与解决方案 - 石墨烯集成面临质量、可重复性和可扩展性三大挑战,公司正通过研发在200毫米及300毫米晶圆上生长的单晶石墨烯来解决稳定性和可重复性问题 [5] - 公司通过与欧洲政策制定者合作及利用欧盟石墨烯旗舰计划的传统,成功将技术研发与生产留在欧洲本土 [6] - 快速扩张带来了招聘和人才高效配置的挑战,公司正在努力解决新员工融入与效率问题 [8] 长期目标与行业影响 - 公司的目标不是取代CMOS,而是对其进行增强,通过将芯片背面变成有源光学层,创造出电子与光子真正集成的新型芯片 [11] - 公司认为,计算机领域的下一次革命将来自光在单层碳材料中的流动,而非仅仅来自更快的晶体管 [11] - 该技术旨在消除电子瓶颈,实现无限的数据吞吐量,从而重新思考计算的方式 [9][11]
新一代光电探测器研发框架获共识
科技日报· 2025-11-06 06:59
行业核心观点 - 全球学术界与工业界专家发布共识声明,倡议加速研发基于新兴光响应材料的新一代光电探测器,以推动医疗健康、智能家居、农业和制造业等领域的创新应用 [1] - 同时发布《基于新兴半导体技术的光电探测器准确评估指南》,为表征、报告和评估新兴光传感技术建立统一框架 [1] 市场与行业意义 - 光传感器(光电探测器)是将光信号转换为电信号的装置,是众多智能设备的核心部件 [1] - 其全球市场总值已超过300亿美元,经济意义重大 [1] 技术特性与优势 - 新兴光电探测器基于有机半导体、钙钛矿、量子点及二维材料等制成 [1] - 具有超薄、柔性、可拉伸和轻质等特性 [1] - 新一代器件不仅有望降低成本、提升性能,还将开辟前所未有的应用场景 [1] 当前行业挑战 - 材料与器件结构的快速发展已超出研究界系统测量与比较性能的能力范围 [1] - 由于新兴技术具有独特性,缺乏标准化方法将难以辨识真正的技术突破 [1] - 产业界难以判断哪些技术具备实际应用价值 [1] - 现有研究多聚焦于单一性能指标的局部优化,缺乏推动技术落地所需的整体视角 [1] 解决方案与指南内容 - 由全球43所大学、研究机构和企业的53名专家联合组成国际团队,共同提炼出光电探测器表征的最佳实践方案 [2] - 发布的报告为评估关键性能指标(如灵敏度、弱光性能、响应速度与稳定性等)提供明确指南 [2] - 指南附有详细清单与实验示意图,以支持结果复现与有效比对 [2] - 指南旨在帮助科研人员和产业界在技术快速演进中识别真正的前沿方向,推动新兴光电探测器技术早日走进日常生活 [2]