中国的一项技术突破正在引起全球轰动：中国研究人员开发出一种新型“光学硅”芯片，可以通过经济有效的方法来大规模生产并用于超级计算机和数据中心。德国Heise新闻网15日称，中国研究人员周三发表在权威科学杂志《自然》上的一项研究报告称，这项创新可能有助于减少美国制裁造成的技术限制。这可能意味着全球高科技力量平衡的巨大变化，并再次引发地缘政治紧张时期国家工业主权的问题。
拜登限制芯片出口
技术革命：钽酸锂
这些芯片也称为新型“光学硅”芯片，使用光子来处理和传输信息。 它们通常包含数百个光子组件，主要用于光纤通信或光子计算，以提高传输速度并降低能耗。
“光学硅”芯片可以由多种材料制成，包括铌酸锂，由于其将电子数据转换为光子信息的特性，铌酸锂在这种用途中很受欢迎，还被誉为“光学硅”。哈佛大学等国外研究机构甚至提出大胆设想——仿照“硅谷”模式来建设新一代的“铌酸锂谷”。
德国Heise新闻网报道
而中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣和瑞士联邦理工学院教授托比亚斯·基彭伯格的团队解释说：“然而，该技术的工业应用受到每片晶圆成本高和晶圆尺寸有限的阻碍。”
该团队选择了另一种半导体材料——钽酸锂（LiTaO3），它的性能比铌酸锂更好，并且由于制造工艺与商业硅方法更密切相关，因此可以实现具有成本效益的大规模生产。 成本降低是由消费电子公司的需求推动的。
研究称，“钽酸锂已在商业上用于5G射频滤波器”（即智能手机），“并以低成本提供可扩展的制造。它具有与铌酸锂相同的性能，在某些情况下甚至更优越。”
中国芯片研究人员
以高性价比的量产为目标
中国研究人员的科学成就可能会彻底改变“光学硅”芯片的工业应用，克服此前阻碍该技术应用的高成本和有限的晶圆尺寸。
新型“光学硅”芯片的制造与电子集成电路的制造类似，涉及使用光刻技术对晶圆进行图案化，然后进行蚀刻和材料沉积。 该团队开发了适用于钽酸锂晶圆的兼容加工技术。该团队使用基于深紫外(DUV)的步进制造工艺，证明可以蚀刻钽酸锂来制造低损耗的新型“光学硅”芯片。 研究人员认为，这项技术还可以用于精密测量和激光成像探测和测距。
中国的超级计算机
凭借新开发的“光学硅”芯片生产方法，中国可以在高性能芯片生产方面占据领先地位。这项技术可以帮助中国减少美国及其一些主要盟友施加的限制的影响。 这些限制包括出口管制和制裁，旨在限制中国获得先进芯片和制造设备。
这一发展的战略重要性不容低估。上海研究院创办的初创公司新硅聚合（Novel Si Integration Technology）已经具备了使用新材料批量生产8英寸晶圆的能力，并开发了商业上可行的微加工方法。这为中国制造光学和射频芯片提供了物质基础。研究人员强调：“我们的工作为低成本、大批量下一代‘光学硅’芯片的可扩展制造铺平了道路。”他们强调了钽酸锂在无线应用中的潜力。
每个国家都要争取技术主权
美国科技主导地位遭遇新的挫折
这一事态发展可能对美国来说是一个重大挫折，美国对中国的芯片制裁旨在遏制中国的技术扩张。 发表在著名期刊《自然》上的研究结果表明，通过这一创新，中国在高科技领域向独立迈出了决定性的一步。
中国研究人员开发的新型“光学硅”芯片也可以为西方敲响警钟。德媒称，鉴于这些发展，出现了德国和欧洲将如何在这场新技术竞赛中定位自己的问题。 对国外高科技的依赖是一个不可低估的风险。 德国政策制定者现在应该制定一项不仅注重短期经济利益、而且注重长期技术主权和安全的战略。
这也表明，技术创新和进步不再仅仅掌握在少数国家手中。 相反，它表明技术的未来将在全球竞争的环境中书写，每个国家都应努力加强自己的技术基础并独立行动。
