华为阵营再添盟友!欧美企业“不敢碰”的难题,济南小厂5年突破

自从前段时间华为创始人任正非谦虚地表示“未来3年,华为以活着为目标”后,我们发现,如今华为的动作鲜有以往的“大张旗鼓”了。

根据天眼查数据显示,今年8月中旬,华为旗下哈勃投资入股了仅成立12年的济南“小厂”——晶正电子,在光通信单晶薄膜这一细分领域落下了一子。此次入股,华为“认缴”金额为138.19万元,具体真实投资金额不得而知。

很多人会好奇,100多万的投资能有什么大生意?小小的晶正电子,凭什么获得华为的青睐?

要了解晶正电子有何魅力,我们要从光通信领域说起。

一、“光子学革命”在即,铌酸锂异军突起

所谓“光通信”,就是以光信号为信息流通载体的新型通信方式。

和传统通信的无线电波相比,光波由于其波长短、频率高的物理特性,使光通信具备传输损耗更低、传输带宽更大、信息保真度高等诸多优点。不过,与之相对于的是光通信对配套设备的苛刻要求。

经历过早期拨号宽带的人都知道,当年的电脑联网直接用家里的电话线就可以。但今天的光通信,则需要搭配一整套独立的设施设备。完整的光通信产业链,由上游的光芯片、高能陶瓷、转化器,中游的光功能模块和下游数据中心、通信设备商、服务商共同构成。

而单晶薄膜,正是制备多种光芯片、信息存储用器件的基础原材料之一,其中,晶正电子生产的铌酸锂单晶薄膜,更是被业内誉为光通信设备的最理想选择。

二、铌酸锂:单晶薄膜“中流砥柱”

那么,和单晶硅、单晶二氧化钒等主流芯片材料相比,晶正电子的铌酸锂又有哪些优势呢?

1、居里温度最高

铌酸锂,是由铌、锂、氧三种元素构成的负性晶体化合物。仅从化学角度看,在已发现的特殊电极材料中,铌酸锂的居里温度最高,可达1210 ℃。

所谓的居里温度,特指某种化合物磁性消失的温度节点。众所周知,电磁效应的存在,是芯片发挥半导体功能的技术前提。因此,居里温度越高,化合物的磁性表现越稳定。铌酸锂的居里温度属性决定了,它确实当得起单晶薄膜“中流砥柱”的称号。

2、光电性能卓越

由超高的居里温度衍生而来,铌酸锂单晶薄膜的两大特性,使其成为光通信核心器件的最佳材料选择:

首先是繁多的光电效应,一件铌酸锂晶体,同时具备了压电效应、光弹效应、光折变效应、非线性光学效应、光声伏打效应等多种光电性能;其次,通过对铌酸锂晶体的畸变加工,其多种光电性能的表现程度,也能实现精准调控。

总之,经由铌酸锂晶体加工而来的单晶薄膜,chirp效应极低,光消比、稳定性表现卓越,在超远距离通信中,具有任何其他材料无法替代的天然优势。

不过长期以来,有关铌酸锂单晶薄膜的研究,一直被业内视为“不可触碰”的冷门技术领域,因为连乐于“技术垄断”的欧美企业,也没能攻克这一难题。

三、济南小厂迎难而上,填补行业空白

早在1964年,美国贝尔实验室就开始了对铌酸锂半导体特性的研究。此后十余年间,欧美科研团队多点开花,先后确立了铌酸锂在铁电、顺电相下的晶格结构,在材料成长工艺方面也取得重要突破,但唯独在铌酸锂单晶薄膜的制造上,陷入瓶颈。

上世纪80年代,由剑桥、耶鲁、哈佛等多所西方名校的科研机构,牵头发起了对铌酸锂单晶薄膜工艺的集中攻关,然而几年研究下来,只为相关行业带来一句“现阶段不可行”的实验结论。从此,西方企业在铌酸锂的技术课题上,进入了躺平模式。

2010年,海归博士胡文、胡卉兄弟俩受“5150引才计划”感召回国,在济南当地的帮助下成立晶正电子。他们创业的目的很简单,就是要在铌酸锂单晶薄膜工艺上,蹚出一条路来。

从2010年到2015年,兄弟俩率领旗下技术团队,在“早起晚归,一周仅休息半天”的工作强度下,坚持研发实验。一种技术路线不可行,就换另一种,多条路线都存在问题,就直接研究对技术的改进。

在经历上万次实验后,最终通过离子注入、直接键合等技术的组合运用,率先研发出纳米级铌酸锂单晶薄膜。在晶正电子的加工工艺下,0.5毫米厚度的铌酸锂单晶,可以平行切割出1000片薄膜晶片。时至今日,晶正电子在铌酸锂薄膜制造工艺上,已累积专利100余项, 还打造出全球首个铌酸锂薄膜制造基地。

在外企走不通的技术领域,胡文、胡卉俩兄弟的晶正电子,走通了!

四、结语

一如华为利用“极化码”,带领全球步入了5G时代。而晶正电子的铌酸锂单晶薄膜,也为国产光通信时代的到来,打下了坚实的地基。

此次华为主动联合晶正电子,是国内两个行业领军企业的的强强联合,更是在国外先进技术、硬件封锁的背景下,执着于研发的民族企业之间的“英雄惜英雄”。