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近日，哈尔滨工业大学深圳校区集成电路学院的宋清海教授与周宇教授团队，在碳化硅集成光量子纠缠器件研究领域取得了突破性进展。该成果有望显著推动集成光量子信息技术在量子网络和量子传感领域的深入应用。相关研究成果已研究成果已以《室温下波导集成的半导体光子平台量子寄存器》(Room-temperature waveguide integrated quantum register in a semiconductor photonic platform）为题，发表于《自然通讯》(Nature Communications)。 01 哈工深碳化硅光量子器件技术突破进展 哈工深研究团队在绝缘层上碳化硅（SiCOI）波导中，首先制备了单个电子自旋阵列，并展示了其相干特性。通过将特殊的碳化硅（SiC）外延层晶圆与氧化硅晶圆结合，并利用磨削和抛光技术将碳化硅层减薄至200纳米。随后，采用离子注入技术在碳化硅层中引入双空位自旋，并通过光磁共振（ODMR）技术验证了自旋特性。该研究发现，在碳化硅中，约有1.1%的碳原子和4.7%的硅原子具有核自旋。该团队研究人员将电子－核纠缠量子寄存器集成到光波导中，实现了接近100%的核自旋极化，并制备出最大纠缠贝尔态，量子态层析测量显示纠缠保真度为0.89。实验结果表明，量子寄存器的光发射和自旋在集成后保持稳定，纠缠也能在室温光波导中稳定保持，进一步推进了集成光量子信息技术的发展。 波导集成的SiC 电子－核量子纠缠示意图 02 集成光子技术是下一代通信引擎 随着大数据、云计算、人工智能和量子计算等新一代信息技术的迅猛发展，对信息传输和处理能力的需求呈指数级增长。传统上依赖高密度集成和晶体管微缩来提升集成电路芯片信息处理速度的方法，已逐渐逼近物理极限。在“后 摩尔时代”，集成光子技术有望成为一种颠覆性技术脱颖而出。光子因其无质量、无电荷等独特物理属性，在信息处理中展现出无可比拟的优势。集成光子技术不仅能在通信容量上实现TB/s级的数据传输，传输速度远超电子系统，而且其计算功耗显著降低，仅为电子系统的千分之一，同时拥有出色的抗干扰能力，确保数据传输的稳定性和可靠性。目前，集成光子芯片在实验室条件下已实现了超过100 Tb/s的数据传输速率，是现有光纤通信系统的数十倍。集成光子技术有望成为满足下一代通信技术性能要求的关键解决方案，引领信息技术领域的新一轮变革。 03 碳化硅有望引领集成光子技术新纪元 碳化硅凭借其综合光电特性，在集成光子学领域展现出巨大潜力。其带隙范围在2.4至3.2eV之间，覆盖紫外至中红外宽透光窗口（0.37至5.6μm），加之显著的二阶（30pm/V）和三阶（10至18m²/W）非线性系数，为高效的频率转换和低损耗电光调制提供了可能，并奠定了片上光学频率梳生成的基础。碳化硅材料的微结构加工工艺与CMOS技术兼容，有效降低了加工成本，同时提升了器件加工效率和可靠性。在量子光学领域，碳化硅中的丰富固态量子光源——如硅空位色心、双空位色心及氮替位硅空位色心等，具备长自旋相干时间和高精细度，使其成为实现片上量子信息处理的重要平台。 此前，美国国家标准与技术研究院和卡内基梅隆大学的科学家在《Light: Science & Applications》期刊上发表的研究成果，首次展示了基于4H-SiC-on-insulator平台的芯片级纠缠光子源。通过集成光学微环谐振器利用自发四波混频（SFWM）过程，该设备在电信波长下生成了高质量、高纯度的时间-能量纠缠光子对，非常适用于光纤传输，对量子通信和量子网络具有重要意义。这一突破标志着碳化硅在集成量子光子学（IQP）领域的巨大前景，尽管仍面临挑战，但碳化硅有望将大量芯片级量子光子和电学过程集成到各类应用中，开启集成光子芯片研究与应用的新篇章。 说明：来源未来产链，部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的，仅供行业人士交流。发布仅为了传达一种不同观点，不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题，请联系我：Lucy（微信）18158225562

一、大会概况 未来半导体技术，作为未来信息产业发展的基石，为人工智能、量子计算等提供高性能芯片，推动其快速发展。同时，为未来能源产业中的智能电网、新能源汽车等提供关键的功率器件和控制芯片。而未来产业的发展需求也将反哺半导体技术的创新，如人形机器人对小型化、高性能、低功耗芯片的需求将促使半导体企业加大研发投入。 但目前半导体新材料研发是否匹配产业实际发展需求？以金刚石、氧化镓等新型半导体为例，其优势应用场景在哪？其商业化实现需要哪些产业配套条件辅助？关键装备与衬底抛磨、晶圆封装工艺如何创新匹配产业发展需求？批量化低成本金刚石散热片制备及产业化应用如何快速打开？ 面临市场需求不确定性与未来半导体材料、器件、性能检查、晶圆加工、终端验证等供应链多个环节的不完善性，Flink 以“新材料，芯未来”为主题 ，从材料研发、加工工艺、装备优化、终端需求等产业难题入手， 重点聚焦金刚石半导体、碳化硅、氮化镓、氮化铝、氧化镓、碳基电子等新型半导体技术、与封装集成、微纳加工等方向， 挖掘未来半导体产业发展机遇。 二、组织机构 主办单位： FLink 协办单位（拟邀） ： 甬江实验室 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 江南大学 宁波东方理工大学 江苏第三代半导体研究院有限公司 国家第三代半导体创新中心（苏州） 苏州市半导体行业协会 苏州市集成电路行业协会 中国半导体行业协会集成电路分会 中国半导体行业协会MEMS分会 中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟 浙江省半导体协会 （后续更新） 承办单位 ： 宁波启明产链信息科技有限公司 支持媒体（拟邀）： 未来产链、化合物半导体 （后续更新） 三、日程安排 （拟定，以现场为准） 2025未来半导体产业发展大会 时间 活动安排 2024年4月10日 12:00-20:00 大会报道 16:00-18:00 1、微纳加工如何为未来半导体赋能？ 2、“半导体技术+AI”等其他先进技术的融合发展 18:30-20:30 嘉宾欢迎晚宴（邀请制） 2024年4月11日 08:50-09:00 开幕式 大会主席致辞 开幕式 大会主席致辞 09:00-12:00 主题一：碳基半导体材料与器件产业发展 主题二：化合物半导体关键材料与功率器件 14:00-18:00 主题一：碳基半导体材料与器件产业发展 主题二：化合物半导体关键材料与功率器件 18:30-20:30 未来半导体之夜（全体大会晚宴） 2024年4月12日 09:00-12:00 主题三：微纳加工与封装集成 主题二：化合物半导体关键材料与功率器件 14:00-17:00 主题三：微纳加工与封装集成 主题二：化合物半导体关键材料与功率器件 17:00-17:10 闭幕式 四、参考话题 主题一：碳基半导体材料与器件产业发展 （一）碳基CMOS晶体管和集成电路的现状与挑战 1、碳基半导体材料设计与合成 2、碳基纳米材料在半导体中应用进展与产业化难点分析 3、碳基芯片最新进展与应用案例 （二）金刚石半导体商用化进程及难题解决方案 1、大尺寸金刚石晶圆制备技术与装备升级 2、批量化低成本金刚石晶片制备与商业化应用案例 3、金刚石薄膜热导/热阻精确测试 大尺寸金刚石低成本高质量磨抛 金刚石低温高质量键合、三维集成兼容工艺、性能测试 多芯粒AI芯片集成金刚石散热及可靠性 主题二：化合物半导体关键材料与功率器件 1、新型化合物半导体材料的探索与特性研究 2、化合物半导体材料的生长技术与质量控制 3、材料的掺杂技术与性能调控 4、化合物半导体功率器件的结构设计与优化 5、功率器件的制造工艺与挑战 6、化合物半导体功率器件的可靠性与寿命问题 7、高温、高压和高频应用下的功率器件性能要求与解决方案 8、化合物半导体功率器件在新能源领域的应用 9、通信与射频领域的化合物半导体功率器件需求 10、工业与医疗领域的化合物半导体功率器件应用 11、化合物半导体技术与其他先进技术的融合，如人工智能、物联网、传感器技术等 主题三：微纳加工与封装集成 1、异质融合布局 2、先进键合与封装技术 3、晶圆平坦化、等离子抛光 4、激光直写技术、激光加工（晶圆抛磨、切割等） 5、纳制造技术（纳米压印技术、刻划技术、原子操纵技术等） 五、同期活动 （包含但不局限于） 专题讨论 每个半场设置圆桌论坛，嘉宾发表意见和看法 科技成果展示墙、墙报展示 最新科技成果展示 特色展位 相关产业链产品、设备展示 一对一VIP对接 需求发布，意向采购，对接技术与企业，促进产学研交流合作 未来半导体交流晚宴（全体） 全产业链企业、科研团队社交场合 六、参会费用 1、会议费（单位：元/人） 参会类型 参会代表 学生参会 注册费用 2800 1500 早鸟价（截止日期：2025年01月27日） 2500 1200 2、组委会联系方式 联系人：Lucy 电话：18158225562（微信同号） 邮箱：lucy@flink.org.cn 说明：来源Flink未来产链，部分数据来源于网络资料。发布仅为了传达一种不同观点，不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题，请联系我：Lucy（微信）18158225562