從100%進口到自主可控，從600塊降到10塊，中科院攻克重要芯片

前言

2月28日，“20多位中科院專家把芯片價格打到10塊”沖上微博熱搜，據河南省官媒大象新聞報道，熱搜中提到的中科院專家所在企業為全球最大的PLC分路器芯片制造商仕佳光子，坐落于河南鶴壁。

為實現芯片技術自主可控自立自強，20多位中科院半導體所的專家十多年來扎根河南鶴壁，成功研發出了PLC光分路器芯片。

據中科院半導體研究所研究員吳遠大介紹，在2012年以前，我國的PLC光分路器芯片全部依賴進口，該類進口芯片一個要賣五六百塊錢左右。而現在一個自研PLC光分路器芯片芯片只需要10塊錢左右，大大節省了寬帶網絡建設費用。

目前，由仕佳光子所研發的國產PLC光分路器芯片，已經銷往全球多個國家，銷售份額占全球第一。

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扎根河南造芯十余年，拿下全球份額第一

2010年10月受中國科學院半導體研究所委派，吳遠大到河南仕佳光子科技股份有限公司（以下簡稱“仕佳光子”）從事PLC型光分路器芯片的科技成果轉移轉化工作，自此開始了他的鶴壁造“中國芯”事業。

PLC型光分路器芯片是一種光纖入戶的重要芯片，它可以將一束光信號分成多路信號進入千家萬戶。彼時，這一芯片市場完全被日本、韓國企業所壟斷，我國只能進口進行封裝，利潤微薄。

為打破這一局面，吳遠大帶領著20多位博士，始終堅持獨立自主科技創新，攻克一道道技術難題。

經過3年的潛心研究，2013年8月，吳遠大與團隊終于率先在鶴壁實現中國自主知識產權的PLC平面光波導分路器芯片批量化生產，填補了國內空白、打破了國外壟斷，兩大系列20余個種類全部投放市場，累計實現銷售收入3億元，公司出貨量約占全球的50％，一躍成為全球最大的PLC型光分路器芯片供貨商。“那一年，我們出貨芯片2000多萬顆。”吳遠大介紹說。

2015年，在吳遠大的推動下，中國科學院半導體所河南研究院在鶴壁成立，其所在團隊負責的PLC型光分路器芯片項目先后得到國家“863”計劃、“973”計劃及國家自然科學基金委員會和中科院的大力支持。

如今，經過十余年鍥而不舍地研發，團隊終于在PLC型分光路器芯片領域，穩坐全球份額第一位置，不再依賴于從日本、韓國等的進口，大幅降低了我國光纖到戶的建設成本，也讓全球更多設備都用上了“中國芯”。

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攻克兩座光電芯片山頭

據吳遠大介紹，在目前世界上100多類高端光電子芯片中，國內有兩大類全系列化芯片技術基本實現國產化。

一類是主要應用于光纖到戶接入網中的PLC光分路器芯片，另一類是主要應用于骨干網、城域網、高速數據中心和5G領域的陣列波導光柵芯片（AWG）。

在光分路器芯片成功實現產業化的同時，吳遠大團隊又把目光投向了陣列波導光柵芯片開發。

據悉，團隊采用等離子體增強化學氣相沉積和火焰水解法相結合的二氧化硅厚膜生長原理，改進厚膜生長設備，通過對多層結構的二氧化硅材料進行多組分、抗互溶的摻雜，結合梯度高溫處理及干法刻蝕工藝制程，獲得了不同折射率差的低損耗、低應力、高品質、高折射率差SiOx光波導材料，且材料生長效率顯著提升，彌補了硅基SiOx集成光波導材料基礎薄弱的難題，為AWG芯片的產業化打下了堅實基礎。

此后，團隊又相繼攻克了多項芯片關鍵工藝技術，成功研制4通道、8通道及16通道AWG芯片，打破了國外對我國高性能AWG芯片產業化技術的長期壟斷，實現了在國際市場上與國外企業同臺競爭。

在國內市場，三大通信運營商、中興、華為，都和仕佳光子有著持續穩定的合作。

“我們研發的主營產品已廣泛應用于光纖到戶、數據中心、4G/5G建設等諸多場景。”仕佳光子研發經理王亮亮介紹道。未來，仕佳光子將繼續專注于光通信、光互連領域，依托在光芯片領域的研發和產業化優勢，開發更多類型光無源、有源芯片和光電集成芯片，占領光電子芯片技術制高點。

總 結

當前，伴隨著5G、大數據、云計算、人工智能與工業領域的融合創新不斷深化，光電子芯片的市場競爭日趨激烈。吳遠大認為，雖然我國的光電子芯片技術取得了重大突破，但芯片和器件的研發仍是薄弱環節，與國外還有較大差距，相當一部分高端光電子芯片還依賴進口。

“下一步，我們將圍繞創新驅動、5G建設、大型數據中心建設、雙千兆入戶等數字經濟發展需要，面向國民經濟主戰場，緊盯下一代信息技術主要需求，加快促進新產品研發成果轉化，開發更多的高端芯片，實現芯片技術自主可控和自立自強。”吳遠大說。