2024年10月23日，日本東麗株式會社（Toray Industries, Inc.）宣布公司已聯合東麗工程（TRENG）開發出一套基于InP（磷化銦）等光半導體在硅基板上集成的材料與工藝技術，并計劃在2025年前完成量產技術的確立，力爭盡早實現商業化。

高速通信帶來的需求

據了解，隨著人工智能進步推動高速通信的擴展，數據中心數量不斷增加，人們擔憂因數據中心高耗電量帶來的電力需求激增。為應對這一挑戰，除了在長距離通信中應用光通信，低能量損耗的光通信技術也正加速在數據中心內部的短距離通信（<1米）中應用。

為此，通過硅光子技術在硅基板上形成光路，利用III-V族化合物半導體（如InP）實現低損耗的光電路。東麗此次正是聚焦于將硅光子技術應用于數據中心的短距離通信中，推動相關新材料和工藝技術的創新開發。

在硅光子技術中所需的光半導體集成 （來源：東麗）

新技術詳情

據報道，東麗此次開發內容包括一種用于激光快速轉寫InP等光半導體的“轉寫材料”，一種用于捕獲并直接接合到硅基板上的“捕獲材料”，以及相關的“組裝工藝技術”。

此前，東麗已開發出用于微型LED的轉寫材料，而此次應用的InP光半導體尺寸為640×90微米，盡管比普通微型LED大，但厚度僅為3微米。為此，東麗研發出一種新型轉寫材料，能夠在一次激光照射中無損轉寫超薄光半導體。

在捕獲材料方面，東麗運用了其耐熱高分子設計技術和粘附性控制技術，開發出能夠捕獲并直接接合至硅基板且易于釋放的新材料。

東麗提出的高速光半導體組裝工藝技術 （來源：東麗）

芯片粘合到硅基板上 （來源：東麗）

此外，東麗還與TRENG合作開發了一整套從激光轉寫到硅基板直接接合的工藝技術。通過驗證實驗顯示，該工藝的定位精度在±2微米以內，旋轉誤差在±1度以內，且裝配速度高達每分鐘6000個，具備極高的效率。

關于日本東麗

日本東麗株式會社（Toray Industries, Inc.）是一家全球領先的尖端材料制造公司，成立于1926年，主要專注于纖維、復合材料、化學品、電子和信息材料等領域的研發和生產。近年來，東麗積極推動光電子與硅光子技術的發展，通過高性能材料和創新技術支持半導體、光通信等領域的進步。

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