據(jù)濟南日報近日報道，近年半導體產業(yè)科學界正在謀劃用光子芯片取代電子芯片，濟南主動布局，其最新的一項“揭榜掛帥”科研攻關項目研制成功，在全球率先研制出了12英寸(直徑300mm)的超大尺寸光學級鈮酸鋰晶體。

據(jù)悉，完成這項科研攻關的是山東恒元半導體科技有限公司，該公司成立于2021年，自成立以來，一直致力于鈮酸鋰、鉭酸鋰等光電材料、壓電材料的研發(fā)、生產及銷售。通過20年不間斷的探索與研究，公司團隊已擁有從晶體生長設備的設計、均勻多晶料制備、晶體生長及缺陷控制技術以及晶體后處理技術的全鏈條自主知識產權，掌握了大尺寸鈮酸鋰晶體生長產業(yè)化所需的關鍵核心技術。

經(jīng)過兩年的攻關，經(jīng)歷了數(shù)十次失敗，恒元半導體相繼攻克12英寸鈮酸鋰晶體生產設備的設計、晶體生長及缺陷控制、晶體后處理等全鏈條關鍵核心技術，獲得授權4項國家發(fā)明專利，終于在全球首先突破了12英寸鈮酸鋰晶體生長技術。目前，恒元半導體通過科技成果轉化，已經(jīng)開始批量生產6-8英寸Z軸、X軸光學級鈮酸鋰晶體。三年內，恒元半導體計劃將晶圓年產量達到25萬片。

哈佛大學研究報告指出：鈮酸鋰對于光子學的意義，等同于硅對于電子學的意義。據(jù)悉，酸鋰晶體是一種具有壓電、電光、聲光及非線性光學等多種效應的多功能晶體材料，且物理化學性質穩(wěn)定，是至今人們所發(fā)現(xiàn)的光子學性能最高、綜合指標最好的一種人工晶體，是集成光電子技術的核心基礎材料。研究表明，基于鈮酸鋰光學平臺開發(fā)出的全球領先微波光子芯片，可運用光子進行超快模擬電子信號處理及運算，比傳統(tǒng)電子處理器快1000倍，不僅能耗更低，而且應用范圍廣闊，涵蓋無線通信、高分辨率雷達、人工智能、計算機視覺、圖像/視頻處理等多個領域。

12英寸鈮酸鋰晶體研制成功，讓濟南在集成光電子產業(yè)發(fā)展的道路上再進一步。2022年，濟南市發(fā)布《關于促進集成電路產業(yè)發(fā)展的意見》，提出2025年500億級的產業(yè)發(fā)展目標。單在集成電路產業(yè)的最底層，濟南有著深厚的產業(yè)基礎和科研能力，其代表性的企業(yè)和機構有：專注于碳化硅襯底材料的天岳先進，落地濟南不久的南砂晶圓，致力于打造“中國晶谷”的濟南晶谷研究院。

其中，由濟南市政府和山東大學共建的晶谷研究院，投資10億元，以山東大學在晶體材料與芯片源頭創(chuàng)新供給優(yōu)勢為核心，將打造“晶體材料—芯片模組—裝備應用”的完整產業(yè)鏈，推動濟南成為具有國際影響力的新一代半導體材料與芯片研發(fā)及產業(yè)基地，形成“小晶體”帶動“大產業(yè)”發(fā)展的產業(yè)創(chuàng)新生態(tài)。