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《我国首款商用100G硅光芯片投产》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： shenxiang
  • 发布时间：2018-09-05

  • 人民日报记者从中国信息通信科技集团获悉：日前，我国自主研发的首款商用“100G硅光收发芯片”正式投产使用。该系列产品支持100—200Gb/s高速光信号传输，具备超小型、高性能、低成本、通用化等优点，可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。

    据介绍，该款商用化硅光芯片由国家信息光电子创新中心、光迅科技公司等单位联合研制。在一个不到30平方毫米的硅芯片上，集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件，是目前世界上集成度最高的商用硅光子集成芯片之一。

    国家信息光电子创新中心专家委员会主任余少华说，此次100G硅光芯片的产业化商用，是硅光技术领域的新突破，表明我国已经具备了硅光产品商用化设计的条件和基础。借助集成电路已大规模商用的CMOS工艺平台实现硅光芯片的生产制造，可以有效解决我国高端光电子芯片制造能力薄弱、工艺能力不足的问题。

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    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2022-06-24
    • 华中科技大学武汉光电国家研究中心、光学与电子信息学院唐江教授团队与海思光电子有限公司合作，制备出一种适配硅基读出电路（ROIC）的顶入射结构的光电二极管，实现了30万像素、性能可媲美商用铟镓砷（InGaAs）的短波红外芯片，为国内首款硫化铅胶体量子点（PbS CQD）红外成像芯片。6月16日，相关成果以 A near－infrared colloidal quantum dot imager with monolithically integrated readout circuitry 为题发表于最新一期 Nature Electronics 期刊。 红外成像芯片是光传感技术的基础之一，被广泛应用于机器视觉、物质鉴别、生物成像等新兴领域。受到加工温度和单晶基板的限制，现有的红外成像芯片主要采用异质集成的方式实现红外光电二极管与硅基 ROIC 互联，面临工艺复杂、分辨率受限、大规模生产困难、成本高等问题。 红外光电二极管与硅基 ROIC 的单片集成工艺简单、成本可控，且有望极大地提升红外成像芯片分辨率。不同于高温外延生长的红外材料，PbS CQD 采用低温溶液法加工，衬底兼容性好，可与硅基 ROIC 单片集成。但现有 PbS CQD 器件结构不适配硅基 ROIC，其耗尽区远离入射光，导致器件外量子效率低。 唐江教授团队根据 PbS CQD 的特性，设计出了适配硅基 ROIC 的顶入射结构光电二极管，通过模拟分析和实验优化器件结构，使耗尽区靠近入射光，实现光生载流子的有效分离与收集，从而提高器件外量子效率。针对磁控溅射中高能粒子对 PbS CQD 界面的损伤，通过引入 C60 界面钝化层降低界面缺陷，通过驱动级电容和电容－电压测量分析证明了探测器缺陷浓度降低至2．3×1016 cm-3，接近广泛研究的 PbS CQD 光电二极管的最佳值。文中报道的顶入射 PbS CQD 光电二极管的外量子效率达63％，探测率达2．1×1012 Jones，-3dB带宽为140 kHz，线性动态范围超过100 dB。 基于最优的 PbS CQD 光电二极管，团队进一步实现了国内首款 PbS CQD 成像芯片的制备，其分辨率为640×512，空间分辨率为40 lp／mm（MTF50），具有可与商用 InGaAs 成像芯片媲美的成像效果。此外，文中展示了 PbS CQD 红外成像芯片在水果检测、溶剂识别、静脉成像等方面的应用，证明了其在广泛的应用潜力。 图 PbS CQD成像芯片的应用。a） 智能手机（硅基成像芯片）和d） PbS CQD成像芯片在自然光照射下拍摄的苹果和水图片；b） PbS CQD成像芯片和e） InGaAs成像芯片在940 nm光照下拍摄的手掌血管的照片；c） 图b中的红色虚线（线1和线2）的灰度变化；f） 图e中的红色虚线（线1和线2）的灰度变化；g） PbS CQD成像芯片和InGaAs成像芯片在940 nm光照下拍摄的水和乙醇照片（S1和S3为水溶液，S2和S4为乙醇溶液）；h） 溶液S1－S4 的归一化灰度直方图；i） 不同浓度（25％、50％、75％ 和 100％）的酒精的归一化灰度直方图
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    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2018-08-29
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