安湃光電煉出一顆光通信新“芯”——薄膜鈮酸鋰調制器芯片

  ICC訊 一片唱片大小的彩色圓片上，刻著(zhù)一圈圈排列有序的金屬線(xiàn)與微型結構。1月2日，在位于江夏經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區廟山光電子信息產(chǎn)業(yè)園的武漢安湃光電有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)安湃光電）展柜里，長(cháng)江日報記者看到了光通信領(lǐng)域的新“芯”產(chǎn)品——薄膜鈮酸鋰電光調制器的元器件。

  “目前，利用薄膜鈮酸鋰材料生產(chǎn)光芯片的企業(yè)在全國屈指可數，我們的研發(fā)團隊深耕光電芯片十余年，技術(shù)已走在全球前列?！卑才裙怆娛紫瘓绦泄賹O昊騁自豪地介紹，公司生產(chǎn)線(xiàn)去年10月在江夏正式投產(chǎn)，短短兩個(gè)月就已收到全國各地近百萬(wàn)元訂單。

薄膜鈮酸鋰晶圓（上）與薄膜鈮酸鋰電光調制器芯片。

  · 先行先試“豆腐雕花”

  “隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )、云服務(wù)、虛擬現實(shí)等技術(shù)的快速發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò )流量的速度和傳輸速率的要求也越來(lái)越高。這對光通信網(wǎng)絡(luò )的核心器件——電光調制器提出了更高容量、更低功耗的需求。薄膜鈮酸鋰材料在業(yè)內有‘光學(xué)硅’之稱(chēng)，因其優(yōu)異的電光、聲光和光學(xué)非線(xiàn)性效應，已成為當前高速電光調制器市場(chǎng)的主流產(chǎn)品?！睂O昊騁向記者介紹了這個(gè)對大多數人都十分陌生的專(zhuān)業(yè)的新材料。

  孫昊騁回憶，2012年，薄膜鈮酸鋰作為新的集成光電子材料平臺被開(kāi)發(fā)出來(lái)時(shí)，還沒(méi)有人知道它具體可以用來(lái)做什么。2014年，國家發(fā)布有關(guān)該材料的項目研發(fā)指南，華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心夏金松教授課題組專(zhuān)攻該領(lǐng)域，而安湃光電的初創(chuàng )團隊正是課題組的8位博士生。

  孫昊騁是武漢本地人，在華中科技大學(xué)攻讀了“本碩博”后，掛職武漢光電國家研究中心博士后。他把薄膜鈮酸鋰比作“豆腐干”，而要將其加工成電光調制器的核心元器件，就如同“在豆腐上雕花”?！半m然薄膜鈮酸鋰的性能比傳統材料更優(yōu)，但刻蝕卻更有難度，精細程度猶如‘雕花’?！睂O昊騁回憶，新材料加工工藝多達千種，研發(fā)團隊從千次失敗結果中探索其中之一的可能性路徑，終于在2016年成功做出樣片。

  2018年，課題組在制備光調制器技術(shù)方面取得重大突破，在實(shí)驗室進(jìn)行小規模生產(chǎn)，供給合作客戶(hù)?！昂芏嗪献骺蛻?hù)希望我們擴大產(chǎn)能，課題組看到該技術(shù)有很廣闊市場(chǎng)前景，開(kāi)始籌劃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?！?021年初創(chuàng )團隊在上海成立公司。

  · 帶著(zhù)團隊回漢研發(fā)生產(chǎn)

  安湃光電生產(chǎn)車(chē)間里，一間房間內布滿(mǎn)黃光，實(shí)驗人員在隔絕紫外線(xiàn)的環(huán)境下，將光刻膠圖案成功轉移到鈮酸鋰材料上?！澳壳?，公司薄膜鈮酸鋰高速光調制芯片可實(shí)現月產(chǎn)400顆?！睂O昊騁告訴記者，產(chǎn)線(xiàn)設備整體搭建完成后，可實(shí)現年產(chǎn)52000顆芯片。

  2021年，公司成立后，遲遲找不到可以建設產(chǎn)線(xiàn)的地方。在得知該企業(yè)的情況后，江夏區主動(dòng)聯(lián)系了孫昊騁，希望他能將芯片的研發(fā)與生產(chǎn)環(huán)節放回武漢，并推薦了由江夏經(jīng)開(kāi)集團開(kāi)發(fā)運營(yíng)的廟山光電子信息產(chǎn)業(yè)園。

  “這里靠近光谷，距離華科大只有半小時(shí)車(chē)程，便于團隊開(kāi)展研究?！睂O昊騁說(shuō)，除了綜合考慮地理環(huán)境因素對產(chǎn)線(xiàn)建設的影響外，江夏區和產(chǎn)業(yè)園對企業(yè)落戶(hù)做出的實(shí)際支持也深深打動(dòng)了他。

  “考慮到企業(yè)門(mén)口需要運輸重型設備，我們特意將磚路換成了瀝青路，并且單獨開(kāi)辟了一片公共空間存放安湃光電生產(chǎn)所需的氮氣罐?！苯慕?jīng)開(kāi)集團產(chǎn)業(yè)相關(guān)負責人說(shuō)。

  此前產(chǎn)線(xiàn)建設需要大量資金支持，江夏區積極對接聯(lián)系，安湃光電最終獲得了江夏科投集團的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金，去年8月順利完成了全鏈條半導體流片線(xiàn)建設，公司估值迅速上升。

  孫昊騁介紹，目前公司生產(chǎn)的薄膜鈮酸鋰電光調制器通信速率比上一代體材料的調制器快5—6倍，可應用于寬帶電信和航空航天等多種場(chǎng)景?！安簧倏蒲性核徺I(mǎi)公司產(chǎn)品，試用這門(mén)新興技術(shù)?！?

  “現在我一年大概有一半時(shí)間在武漢，一半時(shí)間在上海。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)集群‘獨樹(shù)一幟’，我們把芯片的研發(fā)和流片方面業(yè)務(wù)布局在武漢，上海則承擔貿易相關(guān)的業(yè)務(wù)?！睂O昊騁說(shuō)，安湃光電在武漢有不少產(chǎn)業(yè)鏈下游的合作企業(yè)，今后也將緊抓在武漢的發(fā)展機遇，在武漢迅速成長(cháng)。