قبل بضعة أيام ، نجح مختبر Hubei Jiufengshan في إضاءة مصدر ضوء الليزر المدمج في الجزء الداخلي من شريحة السيليكون ، وهو أول إدراك ناجح للتكنولوجيا في الصين. هذا يمثل أن المختبر قد حقق مرة أخرى اختراقًا بارزًا في مجال التكامل الضوئي السيليكون. يتبنى هذا الإنجاز تقنية التكامل غير المتجانسة التي يبحث عنها مختبر Jiu Fengshan ويكمل تكامل عملية الليزر الفسفد Indium داخل 8- بوصة Soi من خلال عملية معقدة.
تسمى هذه التكنولوجيا "رقاقة خارج الضوء" في الصناعة ، والتي تستخدم الإشارات البصرية مع أداء أفضل للإرسال لاستبدال الإشارات الكهربائية للنقل ، وهي وسيلة مهمة لتخريب نقل بيانات الإشارة بين الرقائق ، مع الغرض الأساسي للحل المشكلة التي تشير إلى أن الإشارات الكهربائية الحالية بين النواة قريبة من الحد المادي. سيلعب دورًا ثوريًا في تعزيز مراكز البيانات ومراكز الطاقة الحاسوبية وبطاطا وحدة المعالجة المركزية/GPU ورقائق الذكاء الاصطناعى وغيرها من الحقول.
مصدر ضوء الليزر مضاء داخل رقاقة السيليكون كبير الحجم
تعتبر الترابط البصري على الرقاقة استنادًا إلى تكامل الإلكترونات البصرية المستندة إلى السيليكون هو الحل المثالي للاختراق من اختناقات استهلاك الطاقة وعرض النطاق الترددي والكمون الذي يواجهه تطوير تكنولوجيا الدوائر المتكاملة في عصر ما بعد التور.
يكمن التحدي الأكثر صعوبة في الصناعة في تطوير منصة السيليكون البصرية المتكاملة بالكامل في تطوير ودمج "قلب" Silicon Optical Chip ، أي مصدر الضوء على الرقاقة السيليكون الذي يمكن أن ينبعث من الضوء بكفاءة عالية. هذه التكنولوجيا هي واحدة من الفجوات القليلة المتبقية في مجال الإلكترونيات البصرية في الصين.
Jiufengshan Silicon Silicon Optical Process Research and Partners ، في سعة 8 بوصات من السيليكون البصري بالرقابة غير المتجانسة للربط II-V المواد الليزرية ، ثم توافق CMOS لعملية تصنيع الأجهزة على الرقاقة ، وحل بنجاح تصميم هيكل المواد III-V وتصميمها على هيكل المادة III-V. النمو والمواد والرقائق المستعبدين إلى انخفاض العائد ، والتكامل غير المتجانس على الزخرفة على الرقاقة والتحكم في الحفر وغيرها من الصعوبات. بعد ما يقرب من عقد من اللحاق بالركب ، نجحنا أخيرًا في إضاءة الليزر على الرقاقة وتحقيق "رقاقة من الضوء".
بالمقارنة مع مصدر الضوء الخارجي التقليدي المتفكك ومصدر إضاءة التجميع الجزئي FC ، يمكن أن تحل تقنية مصادر المصدر على الرقاقة Jiufengshan بشكل فعال أن كفاءة اقتران ضوء السيليكون التقليدية ليست عالية بما يكفي ، ووقت ضبط المحاذا مشاكل عملية جيدة بما فيه الكفاية ، اختراق تكلفة الإنتاج ، والحجم الكبير ، وصعوبة التكامل على نطاق واسع وغيرها من اختناقات الإنتاج الضخم.
كسر عنق الزجاجة المادية لنقل البيانات الكبيرة بين تطوير الرقائق وتطبيق نماذج كبيرة من الذكاء الاصطناعي ، والقيادة المستقلة ، والطبيب عن بُعد ، واتصالات عن بُعد منخفضة الكلية ...... يتزايد الطلب على قوة الحوسبة في عالم المستقبل. نظرًا لأن مسار زيادة كثافة الترانزستور على شريحة واحدة أصبح أكثر صعوبة ، فقد فتحت الصناعة أفكارًا جديدة لتجميع الحبوب الأساسية المتعددة على نفس الركيزة لتعزيز عدد الترانزستور.
كلما ماتت في وحدة حزمة واحدة ، كلما زادت الترابط بينهما ، ومسافة نقل البيانات الطالبة ، يجب تطوير وترقية تقنية التوصيل الكهربائي التقليدي بشكل عاجل. بالمقارنة مع الإشارات الكهربائية ، فإن النقل البصري أسرع وأقل خسارة وأقل تأخيرًا ، وتعتبر تقنية الترابط البصري بين الرقاقة تقنية أساسية لدفع ثورة تكنولوجيا المعلومات من الجيل التالي.
نظرًا لأن البشر لديهم متطلبات أعلى وأعلى لنقل المعلومات ومعالجتها ، فقد كان من الصعب حل تقنية الإلكترونيات الدقيقة التقليدية التي يقودها "قانون مور" بمشاكل استهلاك الطاقة ، وتوليد الحرارة ، والجوانب الأخرى للجوانب. ومن خلال تقنية التكامل غير المتجانسة الإلكترونية يمكن تحقيقها بين الشريحة ، والرقاقة داخل التواصل البصري ، فإن تقنية CMOS لها خصائص المنطق الفائق النطاق ، والتصنيع العالي للغاية ، وتكنولوجيا الفوتونيك العالية ، مزايا الطاقة المنخفضة للغاية لانصهار الفصل الأصلي للجهاز العديد من المكونات البصرية والكهربائية وصولاً إلى تكامل رقاقة مستقلة ، لتحقيق انتقال بصري عالي التكلفة وعالي السرعة.
