光子芯片是未来信息产业的重要根底，业界一直在寻觅可规划制作光子芯片的优势资料。中国科学院上海微体系与信息技能研究所研究员欧欣领衔的团队在该范畴获得突破性发展，他们开宣布钽酸锂异质集成晶圆，并成功用其制作高性能光子芯片。该作用5月8日发表于世界学术期刊《天然》。

  欧欣介绍，不同于电子芯片以电流为信息载体，光子芯片以光波为信息载体，能完成低功耗、高带宽、低时延的作用。不过，现阶段的光子芯片受限于资料和技能，面对功率较低、功用单一、本钱比较高级应战。

  类似于电子芯片将电路刻在硅晶圆上，团队将光子芯片的光波导刻在钽酸锂异质集成晶圆上。该集成晶圆是由“硅-二氧化硅-钽酸锂”组成的“三明治”结构，其重点是最上层薄约600纳米的高质量单晶钽酸锂薄膜及该薄膜与二氧化硅构成的界面质量。

  成功制作该薄膜得益于团队的“绝活”——“全能离子刀”异质集成技能。“咱们在钽酸锂资料外表下约600纳米的方位注入离子，就像埋入了一批精准的‘炸弹’，能够‘削’下一层纳米厚度的单晶薄膜。”团队研究人员、文章榜首作者王成立说，这样制备出的钽酸锂薄膜与硅衬底结合起来，就构成了钽酸锂异质集成晶圆。

  钽酸锂薄膜有优异的电光转化特性，可规划化制作，使用价值极高。“相较于被广泛看好的潜在光子芯片资料铌酸锂，钽酸锂薄膜制备功率更加高、难度更低、本钱更低，一起具有强电光调制、弱双折射、更宽的通明窗口、更强的抗光折变等特性，极大扩展了光学规划自由度。”欧欣说。

  欧欣团队与瑞士洛桑联邦理工学院托比亚斯·基彭贝格(Tobias Kippenberg)团队进一步开发了超低损耗钽酸锂光子芯片微纳加工办法。一起，根据钽酸锂光子芯片，团队初次在X切型电光平台中成功产生了孤子光学频率梳，结合其电光可调谐性质，有望在激光雷达、精细丈量等方面完成使用。（记者董雪、张泉）