济南大学一科研团队成功研发8英寸X轴铌酸锂晶体生长技术

济南大学一科研团队成功研发8英寸X轴铌酸锂晶体生长技术

2023-11-16 大众日报 09版
  □通讯员 刘珂珂 刘哲 报道
  本报济南讯 济南大学前沿交叉科学研究院教授刘宏的朋友圈近日更新了这样一条信息:经过近一年的攻关,几十炉的摸索,德辉和他的小伙伴们终于掌握了完美的8英寸X轴铌酸锂晶体生长技术……这一信息引来了无数点赞。
  随着新特性的不断发掘,新应用推陈出新,铌酸锂晶体材料因其优异的电光、声光和非线性光学效应,被广泛认定是新一代信息产业关键技术的核心材料。铌酸锂是整个光通信世界的“守门人”,对光通信来说,相当于硅在半导体行业中的地位。
  光电子器件集成依赖的微加工工艺主流产线为8英寸半导体产线,因此,8英寸X轴铌酸锂晶体作为新一代信息技术集成光电子芯片急需的基础材料备受重视。但是,国内市场上只有3英寸、4英寸X轴铌酸锂晶体产品,而日本企业在去年宣布实现了8英寸X轴铌酸锂的小批量试制。8英寸X轴铌酸锂晶体成为限制我国新一代信息技术产业发展的关键基础材料。
  济南大学以孙德辉为带头人的“光电功能晶体团队”在国家杰出青年科学基金获得者刘宏教授的指导下,自2017年开始对各种高品质、大尺寸铌酸锂晶体生长技术与器件展开研究,在国家自然科学基金、山东省自然科学基金重大基础研究项目和学校人才基金支持下,先后突破了8英寸Z轴和128Y轴铌酸锂晶体生长技术,并实现千万级科技成果转化,与企业联合创建了山东恒元半导体科技有限公司,目标是实现8英寸铌酸锂晶体产业化。
  此次8英寸X轴铌酸锂晶体生长技术是济南大学刘宏、孙德辉教授团队利用提拉法成功生长出直径8英寸(200 mm)X轴铌酸锂单晶,是获得铌酸锂晶体生长技术的又一次重要突破。这标志着我国新一代信息技术关键基础材料的卡脖子技术实现了突破,未来该团队将进一步提高8英寸X轴铌酸锂晶体生长质量,并尽快完成中试实验,为我国信息产业基础材料的发展提供坚实保障。
  谈及该技术的转化过程,孙德辉说,工厂开始批量生产是个漫长的过程,包括数道准备程序以及最关键一步“保温材料定型设计温场”。“那个时候我们充满干劲,团队成员在暑假期间,早上从学校出发去公司,晚上天黑才回来。在公司搭建生产线的过程中,一天启动一台新设备,完成一道工序,每天都充满了成就感。”孙德辉说,光子集成芯片国产化的道路上竞争很激烈,但前途很光明,值得他们去探索,而且脚步从未停止。