臨沂人事外包公司消息，全球領(lǐng)先的光電晶體薄膜材料研發(fā)企業(yè)濟南晶正電子科技有限公司（以下簡稱“晶正電子”）完成數(shù)億元融資，本輪融資老股東源創(chuàng)多盈繼續(xù)領(lǐng)投，大灣區(qū)基金聯(lián)合領(lǐng)投，毅達資本等機構(gòu)跟投。

晶正電子成立于2010年，是一家主要從事納米厚度晶體薄膜芯片材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)和國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。公司主要產(chǎn)品為直徑3到8英寸的鈮酸鋰和鉭酸鋰單晶薄膜材料產(chǎn)品，涵蓋多種規(guī)格高技術(shù)難度、高規(guī)格晶體薄膜材料。

公司開發(fā)出了直徑3—8英寸、300—900納米厚的鈮酸鋰晶體薄膜，是業(yè)內(nèi)首家將8英寸鈮酸鋰晶體制成鈮酸鋰薄膜的企業(yè)，在全世界范圍內(nèi)具有絕對優(yōu)勢。

晶正電子在全球率先實現(xiàn)了鈮酸鋰單晶薄膜的批量化制備

鈮酸鋰（LiNbO3）是一種鈮、鋰和氧的化合物，是一種負性晶體（n0>ne），是集光折變效應(yīng)、非線性效應(yīng)、電光效應(yīng)、聲光效應(yīng)、壓電效應(yīng)與熱電效應(yīng)等于一體的材料，是一種非常重要的光學(xué)功能材料，是調(diào)制器、濾波器、存儲器以及探測器等基礎(chǔ)材料之一。哈佛大學(xué)曾發(fā)表公告提出：鈮酸鋰對于光子學(xué)的意義，等同于硅對于電子學(xué)的意義；人類正在進入“鈮酸鋰谷”的時代。

近年來，晶體材料一直在向著薄膜化的方向發(fā)展，其薄膜技術(shù)及其潛在的集成光子學(xué)系統(tǒng)，已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前光子學(xué)研究前沿的“變革性”技術(shù)。鈮酸鋰晶圓片可以直接用來生產(chǎn)下游應(yīng)用產(chǎn)品的核心器件，也可以在晶圓片的基礎(chǔ)上進行薄膜化處理，形成薄膜鈮酸鋰晶圓?；诒∧も壦徜囆酒O(shè)計生產(chǎn)的光電子器件和射頻器件體積小、集成度提高、響應(yīng)頻帶更寬、響應(yīng)頻率更高、功耗降低、制造成本顯著降低。高性能薄膜材料是實現(xiàn)鈮酸鋰和鉭酸鋰在聲學(xué)、微納光子學(xué)、集成光子學(xué)和微波光子學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)體材料鈮酸鋰調(diào)制器與薄膜鈮酸鋰調(diào)制器的對比

早在30年前，國外就有人想把鈮酸鋰做成薄膜進行量產(chǎn)，卻因技術(shù)難度過高而無法實現(xiàn)。晶正電子通過“離子注入切片”的方式生產(chǎn)鈮酸鋰薄膜——在鈮酸鋰襯底片上注入一層高劑量的粒子，并鍵合到附有二氧化硅緩沖層的硅襯底上，再通過特殊熱處理剝離出鈮酸鋰單晶薄膜，形成的鈮酸鋰薄膜材料。

離子注入法與其他外延、蒸發(fā)等手段得到的鈮酸鋰薄膜材料相比，晶片更薄、晶向弧度更低、表面更光滑、厚度更均勻、拋光擦痕更少、尋常光折射率更高、異常光折射率更低、頂層鈮酸鋰薄膜與基底材料對齊偏差更小。

然而，離子注入實質(zhì)上是在鈮酸鋰晶體中形成“損傷層”，使薄膜極易破碎或產(chǎn)生裂紋，后續(xù)的鍵合以及熱處理中也存在熱失配及晶格失配等一系列問題，從而導(dǎo)致良品率低，因此離子注入法生產(chǎn)鈮酸鋰薄膜對工藝和操作要求極高，形成較高的技術(shù)壁壘。晶正電子通過不斷技術(shù)革新，成功突破關(guān)鍵技術(shù)，在全球率先實現(xiàn)了納米級、大尺寸鈮酸鋰薄膜的批量化制備，填補了行業(yè)空白，使我國在此高精尖領(lǐng)域技術(shù)水平處于世界領(lǐng)先地位，解決了國外集成光學(xué)芯片與5G射頻芯片材料“卡脖子”問題。

鈮酸鋰薄膜的制備過程

鈮酸鋰薄膜是人工智能算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料

AI浪潮席卷全球，帶來了算力需求的爆發(fā)式增長。作為支持AI算力的重要基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心不僅肩負著滿足海量數(shù)據(jù)處理的使命，更是推動各行各業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動力來源。

人工智能的應(yīng)用對低延遲和高帶寬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有迫切需求，以滿足服務(wù)器之間產(chǎn)生的大量機器對機器的輸入/輸出需求。為了支持這些應(yīng)用，分布式數(shù)據(jù)中心之間的最大傳輸距離必須限制在大約100公里以內(nèi)，因此需要以集群方式連接這些數(shù)據(jù)中心。為了實現(xiàn)高帶寬和高密度的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)，數(shù)據(jù)中心拓撲結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)向葉脊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，收斂比快速收窄。這種結(jié)構(gòu)減少了延遲、提高了擴展性、均衡分擔(dān)了負載，也增加了光纖接口數(shù)，從而對高速率、高帶寬、低損耗的光模塊需求大幅增長。

根據(jù)Lightcounting的市場預(yù)測，2024年光模塊總市場約145億美元，2029年市場容量超過260億美元，其中光學(xué)芯片市場為59億美元。在這59億美元的光學(xué)芯片市場中，鈮酸鋰（包括薄膜及非薄膜）芯片約為7.6億美元（59億美元*13%），這一市場規(guī)模相對于2023年的1.2億美元（24億美元*5%）增加了6—7倍。

鈮酸鋰憑借其優(yōu)異的電光效應(yīng)，成為光電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，其制備的電光調(diào)制器具備高調(diào)制帶寬，高傳輸速率、低損耗、良好的消光比和優(yōu)越的期間穩(wěn)定性。鈮酸鋰的薄膜化更是帶來了重要的改變，一方面采用脊型光波導(dǎo)模式，調(diào)制面積的縮小，半波電壓減小，從而帶來了更低的損耗；另一方面光場限制更強，調(diào)制信號帶寬更高。

從行業(yè)內(nèi)企業(yè)展示的最新鈮酸鋰薄膜調(diào)制器芯片Demo可以看到，鈮酸鋰薄膜調(diào)制器芯片的帶寬已經(jīng)可以做到單通道400G，8通道3.2T的水平。除此之外，基于大規(guī)模加工工藝、多種材料異質(zhì)集成和電子電路聯(lián)合封裝，鈮酸鋰薄膜將實現(xiàn)大規(guī)模的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，從根本上顛覆眾多應(yīng)用，如全集成激光雷達和光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，全集成的光量子芯片等，從而帶動核心光網(wǎng)絡(luò)向超高速和超遠距離傳輸升級。鈮酸鋰薄膜有望成為大規(guī)模集成光電子器件的襯底材料，推動集成光學(xué)芯片、量子計算領(lǐng)域的快速發(fā)展，市場前景廣闊。

鈮酸鋰薄膜是解決我國5G通信“卡脖子”問題的關(guān)鍵材料之一

無線通信系統(tǒng)的通信模塊主要由天線、射頻前端模塊、射頻收發(fā)模塊、基帶信號處理等組成。

射頻前端芯片介于天線和射頻收發(fā)模塊之間，是包括手機在內(nèi)的移動智能終端產(chǎn)品的重要組成部分，而射頻前端芯片最重要的部分為射頻濾波器。

濾波器作為選頻濾波器件，直接決定了通信設(shè)備的工作頻段和帶寬，在射頻前端扮演了舉足輕重的角色。伴隨5G通信極高的數(shù)據(jù)傳輸能力而來的是對濾波器的高帶寬需求。

然而，高性能的射頻芯片這個領(lǐng)域基本上是被歐美和日本的幾家巨頭所牢牢把控，特別是在5G濾波器這個射頻前端芯片里的核心元器件方面，無論是材料、工藝還是知識產(chǎn)權(quán)方面，歐美和日本幾家巨頭都處于壟斷地位。射頻濾波器系《科技日報》整理的國外占據(jù)壟斷優(yōu)勢35項卡脖子項目的第7項。

鈮/鉭酸鋰（LN/LT）壓電晶圓具有優(yōu)良的壓電性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，是制作射頻聲表面波濾波器（SAW）的理想基板材料。而基于鈮酸鋰薄膜的SAW相對于普通SAW和TC-SAW而言，獲得了更高頻率、更廣帶寬；相對于體波濾波器BAW來說，基于鈮酸鋰薄膜襯底的SAW工藝流程更簡單且成本更低。因此基于鈮酸鋰薄膜和鉭酸鋰的射頻濾波器已經(jīng)成為我國解決5G通信“卡脖子“問題的關(guān)鍵技術(shù)路線，鈮酸鋰薄膜和鉭酸鋰成為解決我國5G通信“卡脖子”問題的關(guān)鍵材料。

晶正電子的成長之路

1966年，胡文出生在山東濰坊的一個教師家庭，后來憑借優(yōu)異成績保送進入山東大學(xué)計算機專業(yè)。大學(xué)畢業(yè)后，胡文被分配到中國石化山東石油公司，后前往曼谷的亞洲理工學(xué)院攻讀碩士學(xué)位。

上世紀(jì)末，受出國潮影響，胡文來到了IBM旗下一家公司做軟件開發(fā)和測試工作，并在加拿大定居。海外工作期間，胡文還兼任加拿大中國專業(yè)人士協(xié)會濟南海外科技人才創(chuàng)業(yè)基地主任，曾積極幫助過一批華僑歸國創(chuàng)業(yè)。

2009年，濟南市啟動了“5150引才計劃”，專門設(shè)立每年1億元的人才引進專項資金，還提供創(chuàng)業(yè)資助、科研補助、待遇補貼等服務(wù)?？吹竭@一政策后，胡文萌生了回國創(chuàng)業(yè)的念頭。在回國前，胡文認真考察了北京、上海、無錫等幾個城市，但發(fā)現(xiàn)濟南有70多所高校，人才資源豐富。“還有濟南的生活成本、創(chuàng)業(yè)成本等比較低，適合初創(chuàng)者?！焙脑诮邮茗P凰網(wǎng)采訪時曾表示。

2010年，胡文放棄了國外的優(yōu)厚待遇，回國在濟南市綜合保稅區(qū)創(chuàng)立了晶正電子，專注鈮酸鋰單晶薄膜的研發(fā)，劍指高端通信領(lǐng)域。

功夫不負有心人。2015年，在國家、省、市各部門大力支持下，胡文和團隊終于利用離子注入及直接鍵合等技術(shù)，率先研發(fā)出納米厚度鈮酸鋰單晶薄膜產(chǎn)品，填補行業(yè)空白，從厚度為0.5毫米的鈮酸鋰材料上剝離出厚度僅有數(shù)百納米的單晶薄膜，相當(dāng)于將原來的0.5毫米的鈮酸鋰單晶平行切了1000片。不僅如此，晶正電子還攻克了從實驗室到工業(yè)化生產(chǎn)的難題，成為全世界率先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的公司——2016年晶正電子在章錦綜保區(qū)建立了約40畝的生產(chǎn)工廠，開始進行產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。

晶正電子與源創(chuàng)多盈結(jié)緣

源創(chuàng)多盈已與晶正電子建立深度合作，并幫助其完成最新一輪融資。圍繞晶正電子，源創(chuàng)多盈正進行更廣泛的產(chǎn)業(yè)布局。

在下游，源創(chuàng)多盈投資了國內(nèi)領(lǐng)先的光電子器件供應(yīng)商北京世維通科技股份有限公司和國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鈮酸鋰薄膜光芯片及器件的供應(yīng)商上海安湃芯研科技有限公司。

在上游，源創(chuàng)多盈親自下場主導(dǎo)并控股了山東恒元半導(dǎo)體科技有限公司（以下簡稱“恒元光電”）。恒元光電是一家專業(yè)從事鈮酸鋰、鉭酸鋰等光電材料、壓電材料研發(fā)、生產(chǎn)及銷售于一體的新興科技型企業(yè)，核心產(chǎn)品包括不同尺寸（3—8英寸）、不同軸向（X-cut、Z-cut、Y128-cut等）的光學(xué)級鈮酸鋰晶體材料、不同類型摻雜的鈮酸鋰晶體材料以及近化學(xué)計量比的鈮酸鋰晶體材料。2024年6月，恒元光電自主研制成功了12英寸（直徑300mm）光學(xué)級鈮酸鋰晶體，是國際上首次報道12英寸超大尺寸鈮酸鋰晶體，標(biāo)志著我國光電子產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料水平取得重大突破。

源創(chuàng)多盈已進行了從材料到芯片器件的產(chǎn)業(yè)布局，助力中國新一代信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)突破，與企業(yè)并肩前行，共同實現(xiàn)科技成果經(jīng)濟及社會價值的放大。源創(chuàng)多盈將繼續(xù)在集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域深耕布局，孵化并培育集成電路產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵節(jié)點型技術(shù)企業(yè)，助力更多科創(chuàng)企業(yè)長期發(fā)展。

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