2024年10月23日，日本东丽株式会社（Toray Industries, Inc.）宣布公司已联合东丽工程（TRENG）开发出一套基于InP（磷化铟）等光半导体在硅基板上集成的材料与工艺技术，并计划在2025年前完成量产技术的确立，力争尽早实现商业化。

高速通信带来的需求

据了解，随着人工智能进步推动高速通信的扩展，数据中心数量不断增加，人们担忧因数据中心高耗电量带来的电力需求激增。为应对这一挑战，除了在长距离通信中应用光通信，低能量损耗的光通信技术也正加速在数据中心内部的短距离通信（<1米）中应用。

为此，通过硅光子技术在硅基板上形成光路，利用III-V族化合物半导体（如InP）实现低损耗的光电路。东丽此次正是聚焦于将硅光子技术应用于数据中心的短距离通信中，推动相关新材料和工艺技术的创新开发。

在硅光子技术中所需的光半导体集成 （来源：东丽）

新技术详情

据报道，东丽此次开发内容包括一种用于激光快速转写InP等光半导体的“转写材料”，一种用于捕获并直接接合到硅基板上的“捕获材料”，以及相关的“组装工艺技术”。

此前，东丽已开发出用于微型LED的转写材料，而此次应用的InP光半导体尺寸为640×90微米，尽管比普通微型LED大，但厚度仅为3微米。为此，东丽研发出一种新型转写材料，能够在一次激光照射中无损转写超薄光半导体。

在捕获材料方面，东丽运用了其耐热高分子设计技术和粘附性控制技术，开发出能够捕获并直接接合至硅基板且易于释放的新材料。

东丽提出的高速光半导体组装工艺技术 （来源：东丽）

芯片粘合到硅基板上 （来源：东丽）

此外，东丽还与TRENG合作开发了一整套从激光转写到硅基板直接接合的工艺技术。通过验证实验显示，该工艺的定位精度在±2微米以内，旋转误差在±1度以内，且装配速度高达每分钟6000个，具备极高的效率。

关于日本东丽

日本东丽株式会社（Toray Industries, Inc.）是一家全球领先的尖端材料制造公司，成立于1926年，主要专注于纤维、复合材料、化学品、电子和信息材料等领域的研发和生产。近年来，东丽积极推动光电子与硅光子技术的发展，通过高性能材料和创新技术支持半导体、光通信等领域的进步。

粉体圈编译