走进济南晶正电子科技有限公司(以下简称“晶正电子”),机器轰鸣声中,年产10万片铌酸锂单晶薄膜材料的生产线正在加速建设。“目前,项目建设非常顺利,本来预计明年下半年投产,如今看明年年中就有望提前投产。”近日,公司总裁胡文告诉记者,新项目建成后,产能要比现在扩大5至6倍。

提到铌酸锂单晶薄膜,许多人感到陌生。实际上,这种新型的半导体材料,早已广泛应用于5G手机、电视机等,在量子通信、航空航天等领域发挥着重要作用。

然而,由于该材料生产对技术要求极高,能够生产这种有着“光学硅”之称的新材料的厂家,在世界范围内也是屈指可数。晶正电子不仅成功开发出大尺寸、纳米厚度的铌酸锂薄膜芯片材料,掌握了完全自主知识产权,还第一个实现了产业规模化,使我国在此领域处于世界领先地位,一些世界顶级高校实验室里用的铌酸锂单晶薄膜材料,都来自晶正电子。

胡文把铌酸锂单晶薄膜材料比作“面粉”,把自己比作“做面粉的人”。“面粉磨得越精细,就可以用它做出更多、更好的精品。”近年来,晶体材料一直在向着薄膜化的方向发展,以达到将光电子器件体积缩小、能耗降低、性能提高的目的。晶正电子研发出的大尺寸纳米厚度铌酸锂单晶薄膜,能够让电光调制器性能更好、耗电更少、集成度更高,适用于800G以上光模块,可以大幅提高光纤通信速度,减少能耗。

不过,晶正电子生产的这种“面粉”,制作起来可不简单。从厚度为0.5毫米的铌酸锂材料上剥离出厚度仅有数百纳米的单晶薄膜,相当于将原来0.5毫米的铌酸锂单晶平行切了1000片,技术难度可想而知。

2014年,晶正电子的研发团队率先从0.5毫米的铌酸锂单晶上剥离出500纳米至700纳米的单晶薄膜,填补了行业空白;2015年,在世界上率先研发出直径3英寸的纳米级铌酸锂单晶薄膜;2018年—2019年,产品开始小批量生产;2020年,生产出300纳米厚度的单晶薄膜;2023年,成功突破了离子注入和直接键合等关键技术,研发出厚度为300纳米—900纳米的8英寸高品质铌酸锂单晶薄膜,技术优势和成本优势在全球领先;不久前,公司被认定为国家级专精特新“小巨人”企业。

12月6日,胡文到香港参加了铌酸锂薄膜全球行业论坛,这一次交流学习,让他对行业发展有了更强信心。“光通信是非常火的赛道,随着5G时代到来,行业对高速通信的需求比原来更多、要求更高。现在材料方面我们有了突破,‘补链’‘强链’正是最好的机遇。”胡文说,晶正电子未来将继续加大研发投入,不仅从材料研发方面提供支撑,更从整个产业链的完善和发展方面进行全方位支持,逐步形成集群效应,助力产业升级发展。

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