近日，我校劉宏、孫德輝教授團(tuán)隊(duì)利用提拉法成功生長出直徑8英寸（200 mm）X-軸鈮酸鋰單晶，這是該團(tuán)隊(duì)繼2021年突破聲學(xué)芯片用Z軸、128Y等方向8英寸鈮酸鋰晶體生長技術(shù)后，鈮酸鋰晶體生長技術(shù)獲得的又一次重要突破。

鈮酸鋰晶體材料具有優(yōu)異的電光、聲光和非線性光學(xué)效應(yīng)，被譽(yù)為光子時代的“光學(xué)硅”。近年來研究發(fā)現(xiàn)，基于鈮酸鋰單晶薄膜的集成光電子芯片可實(shí)現(xiàn)單通100 G以上超高帶寬的高速光調(diào)制，是新一代信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵器件，成為世界各國研究和開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。鈮酸鋰晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理特性以及集成光電子芯片的制備工藝決定了8英寸X軸鈮酸鋰晶體是新一代信息技術(shù)集成光電子芯片急需的基礎(chǔ)材料，但是受鈮酸鋰晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶學(xué)習(xí)性的限制，X軸鈮酸鋰晶體的生長難度最大，目前國內(nèi)市場上只有3寸、4寸X軸鈮酸鋰晶體產(chǎn)品，日本企業(yè)在去年宣布實(shí)現(xiàn)了8英寸X軸鈮酸鋰的小批量試制。8英寸X軸鈮酸鋰晶體成為限制我國新一代信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。

我校“光電功能晶體團(tuán)隊(duì)”自2017年開始對各種高品質(zhì)、大尺寸鈮酸鋰晶體生長技術(shù)與器件展開研究，在國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目和學(xué)校人才基金支持下，先后突破了8英寸Z軸和128Y軸鈮酸鋰晶體生長技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)千萬元級科技成果轉(zhuǎn)化，與投資企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)建了山東恒元半導(dǎo)體科技有限公司，實(shí)現(xiàn)8英寸鈮酸鋰晶體產(chǎn)業(yè)化，為鈮酸鋰單晶薄膜及集成光電子芯片等新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈提供基礎(chǔ)材料。

此次8英寸X軸鈮酸鋰晶體生長技術(shù)的研發(fā)成功，標(biāo)志著我國新一代信息技術(shù)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的卡脖子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破，未來團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步提高8英寸X軸鈮酸鋰晶體生長質(zhì)量，并盡快完成中試實(shí)驗(yàn)，為我國信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)材料的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。

撰稿：孫德輝        編輯：趙華磊        編審：賈海寧