C114訊 5月17日消息（趙婷婷）5月17日，2024年世界電信和信息社會日大會在浙江省寧波市召開，本次大會主題是“數字創新賦能新型工業化”。在今天上午的開幕式上，中國科學院院士楊德仁分享了關于硅基光電子發光材料和器件的進展。
楊德仁表示，集成電路是通信和信息的基礎，發展特征是線寬不斷降低。從以前的180納米到現在的45納米、10納米、7納米，但是也遇到了一些新的挑戰，包括特征尺寸有物理限制，當到3納米、1納米很難繼續下去，另外電互聯信號延遲、帶寬受限，而且功耗密度不斷上升。
“三年前在nature上有一篇文章，說摩爾定律已死，我們走入了后摩爾時代，如何發展集成電路和信息？”有兩個方向：一是more and more Moore，二是More than Moore，一方面線寬不斷降低，另一方面多元化、集成化，把集成電路和光電子集成起來，稱之為硅基光電子或者硅基集成。
楊德仁強調，網絡發展需要硅基集成。“由于硅基光電子有著重大的優勢，在通訊數據中心，自動駕駛都有重大的應用背景和前景。美國、日本、德國，所有西方發達國家都投入了巨資進行研究，特別是美國前幾年還專門成立了一個研究院做硅基光電子，英特爾累計投入超過40億美元來從事硅基光電子工作。“
同時，硅基光電子已經形成了初步的產業，包括世界主要企業，國內騰訊、百度、阿里都在其中，而且材料光電子也形成了一個產業鏈。硅光光模塊已經大規模應用在數據中心內，英特爾硅光模塊出貨量達到500萬只，2026年預計硅光光模塊占市場的30%-50%以上，硅基光電子已經成為蓬勃發展、即將爆發的新產業。但是在硅基光電子上包括光源、波導、調試、探測、集成一系列程序，最難的是硅的光源，到現在才解決了一半，問題在哪兒？
楊德仁指出，硅基光電子的光源一方面要發出激光在硅材料上，另一方面也要在集成電路兼容。但硅是間接半導體，由于物理性能的限制，硅不能發光，或者說發光效率極低，硅基光電子發光就成為一個世界的難題。
在這個難題上，全世界做了多樣化的探索。到目前為止，室溫電致發光效率太低，室溫電泵激光還沒有實現，難點在于如何實現硅上和集成電路的發光。
而利用集成電路的工藝導致發光，全世界都沒有解決。但在這方面我國已做了很多探索，例如20年前由浙江大學舉辦了國內第一屆硅基光電子材料與器件研討會，已經連續舉辦了17屆。目前中國的硅基光電子已經接近國際先進水平。在硅基的激光器上，也走入了世界先進水平，但還沒有走入產業化。
演講最后，他表示，硅基光電子是未來信息技術的重要方向之一，而硅基片間互連光源可以用鍵合技術，但硅芯片上光互連用光源依然是瓶頸，硅基量子點、硅基Ge/GeSn、硅基稀土發光是重要途徑，但依然等待突破。“這需要全世界同仁的共同努力，可能在未來五年十年當中，我們真正能夠解決硅基光電子上的光源問題。” 
