悉尼大學(xué)納米研究所的研究人員發(fā)明了一種緊湊的硅半導(dǎo)體芯片，該芯片將電子器件與光子或光組件集成在一起。這項(xiàng)新技術(shù)大大擴(kuò)展了射頻（RF）帶寬和準(zhǔn)確控制流經(jīng)該單元的信息的能力。

擴(kuò)展的帶寬意味著更多的信息可以通過芯片流動，光子的加入允許先進(jìn)的濾波器控制，從而創(chuàng)造出一種通用的新型半導(dǎo)體器件。

研究人員預(yù)計(jì)，該芯片將應(yīng)用于先進(jìn)的雷達(dá)、衛(wèi)星系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)以及6G和7G電信的推出，并為先進(jìn)的主權(quán)制造業(yè)打開大門。它還可以幫助在西悉尼航空城等地創(chuàng)建高科技增值工廠。

AsS 波導(dǎo)和硅組件的異構(gòu)集成，用于片上微波光子濾波器系統(tǒng)。

該芯片是使用硅光子學(xué)中的一種新興技術(shù)構(gòu)建的，該技術(shù)允許在寬度小于5毫米的半導(dǎo)體上集成各種系統(tǒng)。指導(dǎo)該研究團(tuán)隊(duì)的副校長（研究）Ben Eggleton教授將其比作組裝樂高積木，使用電子“小芯片”通過先進(jìn)的組件包裝將新材料集成在一起。

這項(xiàng)發(fā)明的研究已經(jīng)發(fā)表在《自然·通訊》上。

領(lǐng)導(dǎo)芯片設(shè)計(jì)的物理學(xué)院光子集成副主任Alvaro Casas Bedoya博士表示，這種獨(dú)特的異質(zhì)材料集成方法已經(jīng)醞釀了10年。

他說：“將海外半導(dǎo)體鑄造廠與當(dāng)?shù)氐难芯炕�礎(chǔ)設(shè)施和制造相結(jié)合，制造出基本的芯片晶圓，這對開發(fā)這種光子集成電路至關(guān)重要。這種架構(gòu)意味著澳大利亞可以發(fā)展自己的主權(quán)芯片制造業(yè)，而不必完全依賴國際鑄造廠進(jìn)行增值過程。”

Eggleton教授強(qiáng)調(diào)了一個事實(shí)，即聯(lián)邦政府《符合國家利益的關(guān)鍵技術(shù)清單》上的大多數(shù)項(xiàng)目都依賴于半導(dǎo)體。

他說，這項(xiàng)發(fā)明意味著悉尼納米的工作與新南威爾士州政府贊助的半導(dǎo)體行業(yè)服務(wù)局（S3B）等旨在發(fā)展當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的舉措非常吻合。

S3B董事Nadia Court博士表示：“這項(xiàng)工作符合我們推動半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步的使命，對澳大利亞半導(dǎo)體創(chuàng)新的未來充滿希望。在全球?qū)υ撔袠I(yè)的關(guān)注和投資增加的關(guān)鍵時刻，這一成果增強(qiáng)了當(dāng)?shù)卦谘芯亢驮O(shè)計(jì)方面的實(shí)力�！�

該集成電路是與澳大利亞國立大學(xué)的科學(xué)家合作設(shè)計(jì)的，在悉尼大學(xué)納米科學(xué)中心的核心研究設(shè)施潔凈室建造，這是一座專門建造的價值1.5億美元的建筑，擁有先進(jìn)的光刻和沉積設(shè)施。

芯片中的光子電路意味著一種具有令人印象深刻的15千兆赫可調(diào)諧頻率帶寬的設(shè)備，其光譜分辨率僅為37兆赫，不到總帶寬的四分之一。

Eggleton教授說：“在我們令人印象深刻的博士生Matthew Garrett的領(lǐng)導(dǎo)下，這項(xiàng)發(fā)明是微波光子學(xué)和集成光子學(xué)研究的重大進(jìn)展。微波光子濾波器在現(xiàn)代通信和雷達(dá)應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它提供了精確濾波不同頻率的靈活性，減少了電磁干擾，提高了信號質(zhì)量。我們將先進(jìn)功能集成到半導(dǎo)體芯片中的創(chuàng)新方法，特別是硫族化物玻璃與硅的異質(zhì)集成，具有重塑當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體格局的潛力�！�

合著者兼高級研究員Moritz Merklein博士說：“這項(xiàng)工作為新一代具有寬帶頻率可調(diào)諧性的緊湊、高分辨率射頻光子濾波器鋪平了道路，特別有益于航空和星載射頻通信有效載荷，為增強(qiáng)通信和傳感能力開辟了可能性�！�

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