2025年8月27日，國際頂級學術(shù)期刊《自然》刊發(fā)中國科研團隊最新成果——北京大學聯(lián)合香港城市大學等機構(gòu)成功研發(fā)全球首款基于光電融合集成技術(shù)的自適應(yīng)全頻段高速無線通信芯片。
傳統(tǒng)無線通信設(shè)備受限于單一頻段工作模式，需為不同頻段設(shè)計獨立硬件，導(dǎo)致系統(tǒng)臃腫且效率低下。此次發(fā)布的芯片采用薄膜鈮酸鋰光子材料平臺，通過光電融合架構(gòu)創(chuàng)新，首次實現(xiàn)0.5GHz至115GHz超寬帶信號的無縫切換。
在光子芯片的革命浪潮中，薄膜鈮酸鋰（TFLN）正以"光學硅"的姿態(tài)改寫科技規(guī)則。這種誕生于20世紀60年代的透明晶體，經(jīng)過21世紀微納加工技術(shù)的淬煉，展現(xiàn)出遠超傳統(tǒng)材料的卓越性能
傳統(tǒng)芯片用硅片傳輸電信號，就像用老式火車運送貨物——速度慢還費電。薄膜鈮酸鋰（TFLN）就像給電子世界裝了高鐵軌道，用電信號驅(qū)動光信號，讓數(shù)據(jù)傳輸速度有效提升。
材料革命：從塊體到薄膜的跨越?
傳統(tǒng)鈮酸鋰晶體受限于加工技術(shù)，器件體積龐大且集成度低。2010年后興起的"離子切片"（Smart Cut）技術(shù)，將鈮酸鋰晶體切割成亞微米級薄膜并鍵合到絕緣基底，實現(xiàn)了材料形態(tài)的革命性轉(zhuǎn)變。這種厚度僅300-900nm的薄膜，通過光場強限制效應(yīng)將波導(dǎo)損耗降至0.03dB/cm，使光子集成密度提升3個數(shù)量級。
薄膜鈮酸鋰光子材料的核心有色金屬為鈮和鋰，輔以鈦、硅等金屬實現(xiàn)功能優(yōu)化。
隨著技術(shù)成熟，這種材料可能發(fā)揮更多作用，并應(yīng)用于更廣闊的領(lǐng)域。
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