近日,我校劉宏、孫德輝教授團隊利用提拉法成功生長出直徑8英寸(200 mm)X-軸鈮酸鋰單晶,這是該團隊繼2021年突破聲學芯片用Z軸、128Y等方向8英寸鈮酸鋰晶體生長技術后,鈮酸鋰晶體生長技術獲得的又一次重要突破。

鈮酸鋰晶體材料具有優異的電光、聲光和非線性光學效應,被譽為光子時代的“光學硅”。近年來研究發現,基于鈮酸鋰單晶薄膜的集成光電子芯片可實現單通100 G以上超高帶寬的高速光調制,是新一代信息技術發展的關鍵器件,成為世界各國研究和開發的重點領域。鈮酸鋰晶體結構特點、物理特性以及集成光電子芯片的制備工藝決定了8英寸X軸鈮酸鋰晶體是新一代信息技術集成光電子芯片急需的基礎材料,但是受鈮酸鋰晶體結構和結晶學習性的限制,X軸鈮酸鋰晶體的生長難度最大,目前國內市場上只有3寸、4寸X軸鈮酸鋰晶體產品,日本企業在去年宣布實現了8英寸X軸鈮酸鋰的小批量試制。8英寸X軸鈮酸鋰晶體成為限制我國新一代信息技術發展的關鍵基礎材料。
我校“光電功能晶體團隊”自2017年開始對各種高品質、大尺寸鈮酸鋰晶體生長技術與器件展開研究,在國家自然科學基金、山東省自然科學基金重大基礎研究項目和學校人才基金支持下,先后突破了8英寸Z軸和128Y軸鈮酸鋰晶體生長技術,并實現千萬元級科技成果轉化,與投資企業聯合創建了山東恒元半導體科技有限公司,實現8英寸鈮酸鋰晶體產業化,為鈮酸鋰單晶薄膜及集成光電子芯片等新一代信息技術產業鏈提供基礎材料。
此次8英寸X軸鈮酸鋰晶體生長技術的研發成功,標志著我國新一代信息技術關鍵基礎材料的卡脖子技術實現了突破,未來團隊將進一步提高8英寸X軸鈮酸鋰晶體生長質量,并盡快完成中試實驗,為我國信息產業基礎材料的發展提供堅實保障。
撰稿:孫德輝 編輯:趙華磊 編審:賈海寧