Специалисты из Поднебесной разработали бюджетный метод массового изготовления фотонных интегральных схем (ФИС), применяемых в суперкомпьютерах и дата-центрах.

Новаторская технология задействует недорогой материал - танталат лития, используемый при производстве смартфонных компонентов. Это открытие должно помочь КНР обойти некоторые американские ограничения на доступ к передовым полупроводниковым технологиям.

ФИС используют оптические методы для обработки и передачи данных, находя применение в оптоволоконной связи и фотонных вычислениях - перспективной области с повышенной скоростью передачи информации и низким энергопотреблением. Подобные схемы могут изготавливаться из различных материалов, включая ниобат лития, обладающий превосходными электрооптическими свойствами. Однако массовое производство сдерживается высокой стоимостью и ограниченными размерами пластин.

Профессор Шанхайского института микросистем Оу Синь совместно с исследователем из Швейцарской высшей технической школы Тобиасом Киппенбергом опубликовали в журнале Nature статью об использовании для производства ФИС альтернативного полупроводникового материала - танталата лития. По их словам, применение этого вещества обеспечивает дешевое массовое изготовление благодаря технологическому процессу, близкому к традиционным коммерческим методам полупроводникового производства. "Танталат лития уже задействуется в коммерческих целях для создания радиочастотных фильтров 5G в смартфонах. Он допускает масштабируемое низкозатратное производство и по характеристикам не уступает, а в некоторых случаях превосходит ниобат лития", - утверждают ученые.

Изготовление ФИС на основе танталата лития происходит обычным путем с использованием глубокой ультрафиолетовой литографии и последующим травлением пластин. Этот метод может помочь Китаю снизить влияние ограничений, включая экспортный контроль и санкции, введенные США и союзниками для ограничения доступа страны к передовым чипам и производственному оборудованию.

Стартап Novel Si Integration Technology, созданный Шанхайским институтом, уже располагает возможностями для массового выпуска 8-дюймовых пластин из нового материала. "Наша работа прокладывает путь к масштабируемому производству недорогих и высокосерийных электрооптических ФИС следующего поколения", - убежден Оу Синь.

Новое решение открывает перспективы для КНР стать технологическим лидером в сфере фотонных вычислений и оптической связи следующего поколения, несмотря на усилия Запада сдержать прогресс страны. Эта инновация может иметь далеко идущие последствия для глобальной конкурентной борьбы в ключевых отраслях будущего.

Источник: scmp.com