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，刻著一圈圈排列有序的金屬線與微型結構。1月2日，在位于江夏經濟開發(fā)區(qū)廟山光電子信息產業(yè)園的武漢安湃光電有限公司（以下簡稱安湃光電）展柜里，長江日報記者看到了光通信領域的新“芯”產品——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，技術已走在全球前列。”安湃光電首席執(zhí)行官孫昊騁自豪地介紹，公司生產線去年10月在江夏正式投產，短短兩個月就已收到全國各地近百萬元訂單。

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5G網絡、云服務、虛擬現實等技術的快速發(fā)展，對網絡流量的速度和傳輸速率的要求也越來越高。這對光通信網絡的核心器件——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‘光學硅’之稱，因其優(yōu)異的電光、聲光和光學非線性效應，已成為當前高速電光調制器市場的主流產品?！睂O昊騁向記者介紹了這個對大多數人都十分陌生的專業(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發(fā)出來時，還沒有人知道它具體可以用來做什么。2014年，國家發(fā)布有關該材料的項目研發(fā)指南，華中科技大學武漢光電國家研究中心夏金松教授課題組專攻該領域，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(tǒng)材料更優(yōu)，但刻蝕卻更有難度，精細程度猶如‘雕花’。”孫昊騁回憶，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方面取得重大突破，在實驗室進行小規(guī)模生產，供給合作客戶?！昂芏嗪献骺蛻粝Ｍ覀償U大產能，課題組看到該技術有很廣闊市場前景，開始籌劃產業(yè)化發(fā)展?！?021年初創(chuàng)團隊在上海成立公司。

  · 帶著團隊回漢研發(fā)生產

  安湃光電生產車間里，一間房間內布滿黃光，實驗人員在隔絕紫外線的環(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現月產400顆?！睂O昊騁告訴記者，產線設備整體搭建完成后，可實現年產52000顆芯片。

  2021年，公司成立后，遲遲找不到可以建設產線的地方。在得知該企業(yè)的情況后，江夏區(qū)主動聯系了孫昊騁，希望他能將芯片的研發(fā)與生產環(huán)節(jié)放回武漢，并推薦了由江夏經開集團開發(fā)運營的廟山光電子信息產業(yè)園。

  “這里靠近光谷，距離華科大只有半小時車程，便于團隊開展研究?！睂O昊騁說，除了綜合考慮地理環(huán)境因素對產線建設的影響外，江夏區(qū)和產業(yè)園對企業(yè)落戶做出的實際支持也深深打動了他。

  “考慮到企業(yè)門口需要運輸重型設備，我們特意將磚路換成了瀝青路，并且單獨開辟了一片公共空間存放安湃光電生產所需的氮氣罐?！苯慕涢_集團產業(yè)相關負責人說。

  此前產線建設需要大量資金支持，江夏區(qū)積極對接聯系，安湃光電最終獲得了江夏科投集團的產業(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建設，公司估值迅速上升。

  孫昊騁介紹，目前公司生產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景。“不少科研院所購買公司產品，試用這門新興技術?！?

  “現在我一年大概有一半時間在武漢，一半時間在上海。武漢光電子信息產業(yè)集群‘獨樹一幟’，我們把芯片的研發(fā)和流片方面業(yè)務布局在武漢，上海則承擔貿易相關的業(yè)務。”孫昊騁說，安湃光電在武漢有不少產業(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。