近日，在美国Long Beach举办的2025年国际激光与光电子会议（CLEO）上，上海交通大学集成电路学院（信息与电子工程学院）陈建平教授、周林杰教授课题组关于基于微转印的钽酸锂/氮化硅异质集成低损耗高速调制器的研究成果被录用为PDP论文（Post-deadline paper）并作现场口头报告。该工作的合作单位包括华中科技大学的夏金松教授团队和复旦大学的迟楠教授团队。
论文作者在会议现场作报告
研究背景
高性能光电子芯片能满足巨量数据传输的需求。然而，在硅、氮化硅、III-V族半导体、薄膜铌酸锂/钽酸锂等单一的集成光电子平台上无法实现功能完整且性能优异的光电子芯片。现有的混合集成、直接生长和晶圆键合等方案均难以实现低成本、低损耗、多材料的异质集成。近年来，微转印凭借其高灵活度等优势成为重要的异质集成方案。
创新成果
该课题组提出了一套支持构建功能齐全且性能优越的异质集成光电子芯片的方案，通过微转印技术，将光源、高速调制器和探测器集成到超低损耗氮化硅平台上。本项工作将薄膜钽酸锂器件通过微转印工艺集成到了商业流片的氮化硅马赫增德尔调制器（MZM）上，首次演示了C波段氮化硅上钽酸锂高速调制器。测试结果显示，MZM的平均损耗约为0.82 dB，氮化硅与钽酸锂/氮化硅混合波导的耦合损耗低于0.3 dB，转印良率超过94%。该调制器的电光带宽超过67 GHz，支持高达250 Gbit/s的数据传输。
发展前景
异质集成调制器结构和测试结果
本研究通过微转印技术，在低损耗氮化硅平台上成功实现了多材料高精度异质集成，这一进展不仅突破了传统集成方案的技术瓶颈，还为未来光电子芯片的设计和工艺制备开辟了全新路径。该工作对于智算中心、6G通信发展具有重要意义，可显著提升数据中心的光通信能力，支持更高带宽、更低功耗的光互连系统。通过持续优化微转印工艺，提高转印良率和降低成本，该技术有望在未来3-5年内实现在高速光通信和光计算等领域的部分商业化应用，推动光通信和光计算技术的快速发展。
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