导读

随着信息技术的广泛应用和各种通信手段的不断发展，从遍布全球的光纤骨干网络、连接千家萬户的光纤接入网，到大规模数据中心、计算机中央处理器（CPU），都面临着日益增长的海量数据信息传输和处理的压力，随之也孕育着巨大的商机。在传输介质方面，由诺贝尔奖获得者高锟博士发明的光纤具有优异性能，能够应付信息传输容量的挑战。光纤传输的主要问题在完成电-光/光-电转换，各种复用/解复用以及光交换等功能的光电子器件上。传统的光电子技术由于材料多样性和工艺复杂性，在集成化和批量化生产方面受限，存在成本高、体积大、功耗大等问题，在一定程度上制约了光传输特别是光互连技术的发展。20世纪末至21世纪初发展起来的硅基光电子集成技术为光电子器件的发展带来了曙光。

硅基光电子集成技术利用成熟的微电子互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺设备，在绝缘体上硅（SOI）上制造用于光通信、光互连和光信号处理的光电子器件和芯片，可实现低成本、批量化生产。它是国际光通信领域一项新兴的热点技术，目前商用化产品已经问世。业内人事预计其市场年均复合增长率将超过30%，将是一项颠覆性的光电子集成技术。

当然，硅基光电子技术也面临巨大挑战。硅是间接带隙材料，无法通过受激辐射产生激光或实现光放大，需要采用异质生长或键合的方法制作基于III-V族材料的激光器。另外，硅材料没有线性电光效应，需要通过载流子色散等效应实现电光调制。……